Zhidnogo свойства на хелий - температура, плътност, свръхфлуидност - ЯМР ЯМР

В медицината, има различни промишлени газове в различни състояния на агрегация. Терапевтични газообразни смеси, използвани за стимулиране на дишане в различни случаи. Течен азот се използва в криохирургия, инхалационна анестезия, в оперативна гинекология и хирургия. Хлоро транспортират в течно състояние, и след това се използва за дезинфекция на вода и т. D.

Ние считаме, че обещаващ област на медицината, свързан с друг промишлен газ - втечнен хелий.

свойства на хелий

Изглежда, безцветна течност. Тя кипи при температура, равна на -268.9 Целзий. При такива обстоятелства, течен хелий плътност е равно на 124.9 кг / m³. Вижте го с невъоръжено око е трудно, тъй като коефициентът на пречупване е много малък.

При създаването на специални условия, това вещество се превръща в квантовата течност. Което означава, в микроскопичен обем Той атоми покажат своите квантови свойства.

Втечнени изотопи на хелий-3 и хелий-4 считат класически примери квантовата течности.

Смес от тези две съединения се постига изключително ниска температура на 0,7 К.

В нормални условия на хелий налягане дори при абсолютната нула няма да се втвърди. В твърдо състояние Той може да се получи само ако налягането се повишава в чужбина 25 атмосфери.

Преходът между фазите на това вещество е напълно видима, става очевидно, когато престане хелий кипене, и течността се превръща напълно прозрачен. Веществото продължава да се изпари, но само на повърхността. Когато започнете, на СУПЕРФЛУИД фаза, топлопроводимостта е увеличил значително - разлика от няколко милиона пъти, но в нормално състояние на вискозитета не се променя.

Свръхфлуидността - е способността на течен хелий избягване процес триене да премине през най-малкото (по-малко от 100 пМ в диаметър) дупки. Това свойство позволява да се получи необичайно висока топлопроводимост, тъй като процесът на пренос на топлина се осъществява чрез конвекция вещество в нормално състояние в противоток СУПЕРФЛУИД вещество.

Течен хелий и приложението му в медицинско оборудване

Основната употреба на течни Той в медицината - ядрено-магнитен резонанс машини.

През 1960 г. Владислав Иванов, лейтенант Съветската армия е изобретен магнитен резонанс, който работа е да се използва втечнен хелий, идеята не се поддържа, но 13 години по-късно американците са били доведени до живот на този проект.

Функционирането на първите скенери, основани на използването на тежки постоянни магнити.

Тогава те бяха заменени с резистивен магнити с ядро ​​въздух. Те са били най-масово, но в процес изисква много ток.

Следващият етап от стомана с помощта на свръхпроводими магнити вещества. Постоянното магнитно поле е произведен с помощта на специални намотки потопени в съда с втечнен той. По време на работа, магнити за единица продукция и други части на устройството стават много горещи. Използване на течен хелий условие стабилност температура система.

Последващите промени в тази област на приложение хелий се случва в посока на увеличаване на ефективността.

Той създава смес от изотопи, с температура на кипене под 0.3 К. A също търси начини да забавят вари от хладилен агент.

В съвременната MRI апарати намотки се охлажда при температура, близка до абсолютната нула на 4,2 К. В допълнение, изобретен и пуснати в употреба дву- и три етап охладители работещи rekondensorom хелий. Тези мерки са необходими, за да се намали загубата на скъп втечнен природен газ, както и да се намали броят на бензиностанции скенер.

Повечето от тях са вече най-рентабилни Скенерите се зареждат гориво на всеки 10 години. Но по-голямата част от честотата на пълнителите 1 на всеки 4 години. Остарели модели изискват годишната презареждането с гориво.

Предимствата от използването на течен хелий

За охлаждане на компонентите, използвани ядрено-магнитен резонанс и други машини втечнен промишлени газове. Главно азот и фреон. Има скенери модели с охлаждаща вода.

Но все пак това е един скъп инертен газ се използва най-често в медицинско оборудване. Това се дължи на няколко основни аспекта:

Хелий - повечето от известните студени течности. Нейната висока топлопроводимост позволява най-добрият начин за извършване на охлаждане.

Потреблението на материала при попълване на малък скенер и машината се нуждае от допълване тях по-малко в сравнение с други криогенни материали.

Тя отговаря на всички изисквания за противопожарна безопасност и околната среда. Клас на опасност - 2.1 (незапалими нетоксични газове). Не-експлозив, незапалим, нетоксичен (за разлика от фреон), химически компоненти.

Лек го прави удобен за използване и носене.

Магнитен резонанс

Повечето съвременни автомобили с ядрено-магнитен резонанс работи с помощта на хелий.

MRI сега е една от най-точните медико-диагностични инструменти. С него можете да създадете триизмерен модел на мозъка, белите дробове, черния дроб или друг орган, с меки тъкани. Измерете скоростта на движение на гръбначно-мозъчна течност, или да намерят притока на кръв. Помислете каква част от кората на главния мозък започва да работи, в зависимост от това, което проучването не е налична.

Има няколко методи на изследване, използвайки магнитен резонанс: MR ангиография, проучвания перфузия, дифузен спектрален изображения, MR спектроскопия, функционален ЯМР.

Основните предимства:

На преглед лекарят е в състояние да изберете кои части от тялото на пациента, за да бъдат сканирани.

Можете бързо да се получи картина на няколко части от тъканта, че не е възможно с рентгенови лъчи.

Устройство и метод характеристики дават възможност за контрол на скалата за проучване на изображението за по-щателна проверка на орган на интереси.

MRI ни позволява да се наблюдава промяната в посоката на потока на различни течности в човешкото тяло, като например кръв или лимфа, както и тяхната вискозитета.

Imaging позволява да се получат най-точна картина на определено заболяване при определено съотношение между възможните настройки.

висока мощност магнити, използвани в оборудване за сканиране, никакви вредни последствия за хората. MRI не използва йонизираща радиация, така че няма да засегне здравето на лекаря, извършващ процедурата, и може да се използва за проверка на малки деца и бременни жени. Въпреки, че в техния случай да се прибегне до такова проучване е по-добре, само когато е абсолютно необходимо.

За разлика от снимки, направени в резултат на рентгенови изследвания или ултразвук, ядрено-магнитен резонанс дава висок контраст да обрисуват меката тъкан. Различните части на органи и тъкани ще бъдат показани по различни начини. Поради чувствителността на камера на присъствието на водородни изотопи и в органите, изображението няма да бъде нарушена поради фон от костни тъкани, тъй като те намаляват концентрацията на водород.

Томографен изследване ни дава възможност да се вземат предвид всички елементи на съдовата система, без използването на специални инструменти.

При този тип изследване може да се намери и да се разгледа обекти са толкова малки една десета от един сантиметър. И, ако е необходимо, за да получите снимка на тяхното надлъжно и напречно сечение.

контраста на образите може да се повиши в зависимост от съдържанието на някои химични съединения.

• Изображението, получено от тази технология могат лесно да бъдат прехвърлени на компютър и по-нататък да се работи с виртуални образи на изображения.

недостатъци томография

Недостатъците на този метод са:

Продължителността на процедурата. Този метод е по-малко чувствителни от рентгенови лъчи. Освен разследването на някои патологии, в допълнение към сканирането трябва да следи разпределението на съдържанието на определени вещества и съединения в организма. За да получите пълна и ясна картина с високо качество е необходимо да се натрупват и обобщава множество сигнали. Във връзка с тази процедура може да отнеме доста дълго време.

Времето за обработка и увеличава вероятността за резултат нарушаването на изображението поради респираторни движения. Което се отразява на точността на изследването в случай на заболяване на белите дробове и сърцето.

Чувствителността към съдържание водород намалява ефективността на ЯМР за диагностика на костната структура промени калцификация и камъни.

Има много противопоказания за томографско изследване. Като се започне от присъствието на големи метални импланти като пейсмейкъри, слагайки край на клаустрофобия.

Голяма енергия. Работа MRI апарат изисква голямо количество електрическа енергия и използването на скъпи материали и технологии.

Тези вещества само отнася течен хелий.

Пълнене на течен хелий

Течен хелий и медицинско оборудване от този тип са тясно свързани. За да томография започна да работи, трябва да донесе магнита за състоянието на свръхпроводящи се постига, когато нивото на течен хелий в Криостат е не по-малко от половината.

Процедурата за материал за запълване на технологията е ограничена от различни времеви рамки - от едно зареждане в рамките на няколко години, за да се актуализира на всеки няколко месеца. Този процес зависи от това колко добре е процесът на повторно конденз във вътрешността на криогенната система. MRI оборудване, за да функционира без прекъсване своевременно е важно да го напълни с течен хелий. Повечето системи изискват годишни подновяване агенти.

Важно е, че дресинг е била успешна и скенера редовно работи, понякога е необходимо да се премахнат някои от проблемите, които възникват, например, премахване на незапечатан Криостат или да се увеличи количеството на хелий в газовата верига.

Първи хелий

Хелий - рядко и невъзобновяеми ресурси.

И 22% се използва хелий сметки за неговото използване в областта на медицината.

получава от метод хелий носещи природен газ на дълбоко охлаждане, което се постига чрез дроселиране осъществява в няколко етапа. За да се втечни хелий охладеният първи течен въздух, а след това втечнен водород.

При използването и транспорт изисква специално внимание, тъй като може да предизвика измръзване на кожата или лигавицата на окото

Хелий, както и всички други kriozhidkostyam се съхраняват в специални контейнери. В така наречените кораби Dewar. Той е в тях е под постоянно ниско налягане, се появява през естествен изпаряване. Това предотвратява замърсяване на база теглото на веществото в случай на изтичане.

Излишният налягане се вентилира. Хелий - скъпо вещество, а не да го губя, с помощта на специална свързваща част се събира за рециклирани употреба.

Контейнери с хелий не могат да се обърнат, и за използването на преливане със специален сифон.

Нейната транспортират в специални контейнери тип GH (маркировка, зависи от обема) от светло сив цвят в изправено положение, без ограничения по отношение на вид транспорт.

други изделия