共振是什么?共振是什么意思

共振是什么?简单来说,就是一个物体在空间中产生的共振现象 。比如我们在地球上看到的星星,它们的轨道是不一样的,这就是因为它们之间存在着相互互作用,才会产生这样的效果 。而在宇宙中,也有很多类似的天体,它们的轨道也是不一样的,所以也会产生共振现象 。那么,宇宙中最大的共振现象是什么呢?科学家表示,这个天体就是黑洞 。
一:共振是什么意思车辆在运行中会产生六种震动,构造速度的共振,车轮过轨缝的振动,车轮过岔道有害空间振动,火车转弯车钩引起的震动,火车气动刹车和缓解时引起的震动,还有就是火车启动时,车钩空隙引起的闯动 。可见,在火车运行中产生的环境振动中,表面波占主要地位 。
二:核磁共振是什么如今,当我们走进医院,一定能感受到核医学技术无所不在:X射线成像、CT成像、磁共振成像、各种放射治疗技术等为我们的健康保驾护航,也极大地促进了现代医学的发展 。
我们通常听到的“拍核磁”,其实就是磁共振成像(MRI),又叫核磁共振成像 。自1937年,拉比(Isador Isaac Rabi)发现核磁共振的现象开始,磁共振技术在随后的几十年中迎来了飞速发展,如今已成为临床检查和诊断中必不可少的设备 。在整个磁共振技术的发展中,一共有6次诺贝尔奖诞生 。
图1 Isador Isaac Rabi(1898-1988)因发现核磁共振现象获得了1944年的诺贝尔奖 。图源| researchgate

共振是什么?共振是什么意思

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图2 核磁共振成像技术的发展 图| 俞博毅
拍核磁,究竟拍的是什么?磁共振设备是如何得到我们身体内组织结构的影像的呢?我们可以从“核”、“磁”、“共振”、“成像”这几个部分去理解 。
01核磁共振成像的“核”
我们知道人体是由原子构成的,而原子中包含了原子核和核外电子 。核磁共振的“核”其实就是原子核 。原子核的类型有很多种,每一种原子核都可以进行核磁共振成像吗?当然不是,只有磁性原子核才可以进行核磁共振成像 。

原子核的磁性
简单来讲,原子核内的质子和中子的数目决定了原子核是否为磁性原子核 。若原子核内的质子数和中子数均为偶数,则这样的核不能自旋产生核磁,是非磁性核,反之则为磁性原子核 。
由于原子核表面带正电,磁性原子核自旋就会产生环电流,从而产生具有一定大小和方向的磁化矢量 。我们把这种由磁性原子核自旋产生的磁场称为核磁 。

图3 我们可以把原子核想象成一个球体 。原子核表面的正电荷高速旋转产生环电流,环电流进而会产生一定大小和方向的磁化矢量 。图|李佳昕
即便如此,我们的身体中仍然有较多的磁性原子核,选择什么样的磁性原子核来进行我们人体的磁共振成像呢?
表 人体内常见的磁性原子核 数据源|《磁共振成像技术指南---检查规范,临床策略及新技术应用》
如上表所示,氢原子核在人体内含量最高,而且磁化率也是最高的,所以我们一般用氢原子核进行磁共振成像 。因此,拍核磁,拍的就是“氢原子核”,也可以被称为“质子”(因为氢原子核里没有中子,只有一个质子) 。
人体内的氢原子核主要来自于三类化合物——水、脂肪、蛋白质,但是蛋白质内的氢原子核一般没有MRI信号,所以人体中的MRI信号主要来自于水,部分组织中的信号也来自于脂肪 。


02核磁共振成像的“磁”
既然我们身体中的氢原子核都具有核磁,我们每个人身体里数以亿万计的氢原子核都会产生磁场,我们为什么没有成为万磁王?

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