Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là một loại hiện tượng vật lý hạt nhân. Block và Purcell đã báo cáo hiện tượng này ngay từ năm 1946 và áp dụng nó vào quang phổ học. Lauter Burr đã xuất bản Hình ảnh MR vào năm 1973, làm cho NMR trở nên hữu ích không chỉ cho vật lý và hóa học. Nó cũng được sử dụng trong y học lâm sàng.
Trong những năm gần đây, công nghệ chụp cộng hưởng từ đã phát triển nhanh chóng và ngày càng trưởng thành hơn. Phạm vi kiểm tra về cơ bản bao gồm toàn bộ hệ thống, và đã được thúc đẩy và áp dụng trên toàn thế giới. Để phản ánh chính xác cơ sở hình ảnh và tránh nhầm lẫn với hình ảnh hạt nhân, ngày nay nó được gọi là hình ảnh cộng hưởng từ.
Chụp cộng hưởng từ đòi hỏi phải có từ trường mạnh đều do nam châm tạo ra. Nam châm là bộ phận quan trọng và đắt tiền nhất của Thiết bị MR. Hiện nay, hai loại nam châm được sử dụng phổ biến là nam châm vĩnh cửu và nam châm điện, trong đó nam châm được chia thành 2 loại là nam châm vĩnh cửu và nam châm siêu dẫn.
Nam châm điện dẫn điện không đổi sử dụng dòng điện một chiều mạnh chạy qua cuộn dây để tạo ra từ trường. Công suất cần thiết để duy trì từ trường chính là khoảng 100kW. Nói chung, phải mất vài giờ điện trước khi từ trường đạt đến trạng thái ổn định. Dòng điện quá mức trong cuộn dây sẽ tạo ra rất nhiều nhiệt, bộ trao đổi nhiệt phải tản nhiệt bằng nước làm mát.
Nam châm siêu dẫn được sử dụng rộng rãi hiện nay. Ở trạng thái siêu dẫn, dòng điện chạy qua vật dẫn không làm mất điện trở nên không làm vật dẫn nóng lên. Một dây dẫn có cùng đường kính có thể đi qua dòng điện lớn hơn ở trạng thái siêu dẫn mà không bị hư hại. Một cuộn dây làm bằng vật liệu siêu dẫn có thể tạo ra từ trường mạnh với dòng điện mạnh, và sau khi dòng điện bên ngoài bị cắt, dòng điện trong cuộn dây siêu dẫn vẫn không thay đổi, do đó từ trường siêu dẫn cực kỳ ổn định.
Vật liệu nam châm vĩnh cửu có thể duy trì từ tính trong thời gian dài sau khi từ hóa, cường độ từ trường ổn định nên việc bảo trì nam châm rất đơn giản và chi phí bảo trì là nhỏ nhất. Nam châm vĩnh cửu dùng trong thiết bị cộng hưởng từ bao gồmnam châm AlNiCo, nam châm ferit vĩnh cửuvà nam châm NdFeB, v.v. Trong số đó, nam châm NdFeB có sản phẩm năng lượng từ trường cao nhất và có thể đạt cường độ trường tối đa với một lượng nhỏ (lên tới {{0}}}. Cường độ trường 2T cần 23 tấn nhôm niken -coban, nếu dùng NdFeB thì chỉ 4 tấn). Nhược điểm của nam châm vĩnh cửu làm nam châm chính là khó đạt được cường độ trường 1T. Hiện tại, cường độ trường thường dưới 0,5T, chỉ có thể được sử dụng trong thiết bị cộng hưởng từ tần số thấp.
Khi nam châm vĩnh cửu được sử dụng làm nam châm chính, thiết bị cộng hưởng từ có thể được thiết kế theo hình vòng hoặc hình ách, và thiết bị ở dạng bán mở. Cấu trúc này là một lợi ích tuyệt vời cho trẻ em hoặc những người mắc chứng sợ bị giam cầm.
