说到核磁共振技术，大家应该都有所耳闻。磁共振成像（MRI )是利用无损伤的核磁共振方法对人体任意断面进行成像的一种先进技术 , 是利www.onkff.com用原子的核磁效应来成像的, 在成像方式和成像性质方面表现出多样性和复杂性。
由于其技术的特殊性，在核磁共振设备规划建设过程中www.onkff.com需要做好电磁屏蔽工作，才能确保医生和病人能在相对安全的环境下进行诊断操作。为此，今天我们共同来了解下核磁室中电磁场的种类以及屏蔽方法~
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电磁屏蔽原理及电磁场的种类
电磁屏蔽就是对电场、磁场以及电磁场该些场进行有效的干扰。针对所屏蔽不同场的特性，通过制作特定的材料（高电导率或高磁导率）的屏蔽外壳将产品内部功能模块充分包裹起来，将其与外界场环境隔离（使外界的电磁场进不来，系统内部的电磁场出不去）。
电磁屏蔽从其原理上可以分为以下三种形式：电场屏蔽、磁场屏蔽以及电磁场屏蔽，根据前面研究表明，核磁室内分布的电磁场主要分为强静磁场、梯度磁场（低频交变磁场），射频电磁场，所以下面主要介绍以下三种磁场的屏蔽方法。
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三种电磁场的屏蔽方法
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静磁场的屏蔽方法
静磁场即永磁体Ｗ及恒稳电流产生的磁场，由于核磁室核磁共振成像永磁体的影响，在其周围会产生强度很大的静磁场，监视摄像机如需稳定www.onkff.com运行，就需要将其屏蔽。
图1 静磁场屏蔽措施
对于静磁场：由电磁铁亦或是直流线圈产生的磁场都会在它周围的空间分布磁力线。磁力线通过的路径被称为磁通。实验证明，屏蔽隔离静磁场的方法，即使用磁导率商的铁磁性材料制成的空壳将需要屏蔽的设备充分包裹或隔离。
上图所示为一个加载在外界均匀静磁场的均匀介质球。已知球层的内、外半径分别为Ｒ（ａ）、Ｒ（ｂ），相对磁导率为μ，外界均匀静磁场的磁场强度www.onkff.com为Ｂ、用Ｂ1、Ｂ2分别表示内部空腔以及球壳中的磁感应强度，根据下式，可得空腔内磁感应强度Ｂ1：
由上式可知，球壳内部磁感应强度的大小和屏蔽材料的相对导磁率μ以及球壳的厚度有关，只有相对磁导率越高、屏蔽壳厚度越大，球壳内部的磁感应强度越弱，屏蔽效果越好。根据磁场分界面理论，外界静磁场的磁力线在屏蔽壳的外表面处产生崎变，畸变使屏蔽壳内部磁力线的密度减少，即达到屏蔽静磁场的目的。而根据下式的半定量分析，
将（1）（2）相比得www.onkff.com到（3）式
根据上式推倒可知，Ｂ2比Ｂ1大几个数量级（相应不同物质的磁导率见附录２）验证了绝大部分的静磁场磁感线经过屏蔽体时改变了磁场方向，达到屏蔽静磁场的目的。
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梯度蹈场的屏蔽方法
梯度磁场（低频交变磁场）很难彼屏蔽，目前对于低频交变电磁场有两种屏蔽方法，即磁屏蔽方法及祸流屏蔽方法。www.onkff.com
磁屏蔽方法主要是利用高导磁率的磁性材料将所要屏蔽的物体包裹起来，是电磁场集中于屏蔽壳材料内，从而减弱所包覆壳体内的电磁场，实现屏蔽梯度电磁场的目的。
而祸流屏蔽电磁场的基本原理是利用外部屏蔽壳导电材料中所感应的锅电流（祸流）产生的反向电磁场来抑制外界梯度电磁场，从而达到屏蔽的目的。
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射频电巧场屏蔽方法
＂射频＂表示高频交流电磁场频率波段的一种，频率范围在300kHz~300gHz之间。核磁共振成像工作时所福射的电磁波就在此区间内，根据＂传输线www.onkff.com＂原理，电磁波通过金属时会发生反射与衰减，从而有效地屏蔽射频电磁波。以下就是屏蔽电磁波的具体过程。
下图是一块厚度为ｔ的金属层，当在其左侧加载场强为Ｈｏ的干扰电磁场。当电磁场试图穿越金属板的过程中，由于空气与金属两种不同的介质，电磁场在金属层的外层边界发生反射，一部分电磁波向外反射，另一部分进入金属层的内部，向内继续传播。
由于金属层对电磁波的吸收，场强继续减弱，当残余电磁波到达金属层与空气的内部边界时，又有一部分电磁波发生反射，最后剩余的电磁波继www.onkff.com续向外传播。所以，通过金属层对射频电磁波吸收Ｗ及边界的两次反射，使传出金属层进入屏蔽层内部的电磁波的强度大大减少，从而取得屏蔽的效果。
图2 射频电磁场屏蔽原理
根据上面的分析可Ｗ看出，金属对电磁场的屏蔽效果主要由Ｗ下Ｈ种衰减作用决定：
（１）由于空气与金属交界处的阻抗不www.onkff.com同，使得电磁波入射波被金属屏蔽层的表面所反射，这称为反射损耗Ｈｏｒ、Ｅｏｒ。反射损耗的商低主要取决于金属的相对电导率，金属的相对电导率越大，其反射损耗越高，对射频电磁波的屏蔽作用越强。
（２）射频电磁波进入金属层时，一部分能量被金属吸收，这种现象被称为吸收损耗Ｈｍｔ、Ｅｍｔ。由于金属自身存在电阻，电磁波进入金属层就会在其www.onkff.com表面感应出锅流，一方面，感应祸流会使电磁能转变为热能而出现能量的损耗；另一方面，随着感应出的锅流强度增大，祸流的反磁场越强，它将抵消一部分入射波的干扰磁场，使吸收衰减越明显，电磁屏蔽的效果也就越好。
（3）入射电磁波穿过金属层到达金属层与空气层边界时，由于金属与空气交界阻抗不同引起的多次反射损耗Ｈｍｒ、Ｅｍｒ。
事实上，金属层对电磁波的屏蔽作用（吸收、反射）不是一次性完成的，而是金属层对电磁波多次作用的结果。
通过上述理论，推导出金属层对射频电磁波的屏蔽效果：
其中，金属层的吸收损耗由下公式得出：
其中，t 为金属屏蔽层的厚度、μ 为金属www.onkff.com相对磁导率、δ为金属相对电导率、ｆ为射频电磁波的频率。
综合上述对核磁室内三种主要电磁波的特性分析，监视系统前端摄像部分屏蔽壳要屏蔽外界复合电磁场的福射，其屏蔽材料必须选用电导率、导磁率同时较高且价格适中www.onkff.com的材料。所以作者初步选用铜（δ＝１、μ＝１）、铅（δ＝0.1、μ＝１）作为前端摄像头屏蔽的材料。
