[MRI] (영/한) Gantry - Superconductive magnet (Quenching) / 갠트리 - 초전도 자석 (퀜칭)

(English)

What is superconductivity?

It refers to the state in which the electrical resistance becomes zero.
Since there is no electric resistance, there is no electric loss due to heat generation, so a permanent magnetic field can be produced.
However, this superconducting phenomenon occurs at an extremely low temperature close to the absolute temperature. Therefore, in order to cool the superconducting material, actually expensive liquid helium (4.2K) must be used as a coolant.

 

What is quenching?

In order for the superconducting material to maintain a superconducting phenomenon, it must be below a critical temperature. Quenching refers the superconductor loses superconductivity and becomes a resistive conducting state because of this critical condition (critical current, critical magnetic field) collapses. 
When quenching occurs, a large amount of heat is generated due to the electrical resistance in the resistive conducting state, and a loss of dissolving the superconductor or evaporating expensive coolant occurs. (Liquid helium: -296 ℃)

The superconductor must be completely covered with copper, because copper becomes the medium that delivers the extremely low temperature of liquid helium and avoids circuit current when quenching occurs.
When quenching occurs, the uniformity of the magnetic field decreases due to the thermal action of quenching, so careful re-adjustment is necessary.

 

MRI Gantry (MR 갠트리)

 

by radiographer nara

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(한국어)

초전도란?

전기저항이 제로가 되는 상태를 말한다.

전기 저항이 없기 때문에 발열에 의한 전기손실이 없어 영구자장을 만들 수 있다.

그러나 이러한 초전도 현상은 절대온도에 가까운 극저온에서 일어난다. 따라서 초전도 물질을 냉각하기 위해서는 실제로 값비싼 액체 헬륨(4.2K)을 냉각제로 사용해야 한다.

 

퀜칭이란?

초전도 물질이 초전도 현상을 유지하기 위해서는 임계 온도 이하가 되어야 하는데, 이 임계 조건이 (임계 전류, 임계 자장) 무너져서 초전도체는 초전도성을 상실하고 상전도상태가 되는 현상을 말한다. 

퀜칭이 발생하면 상전도상태의 전기저항으로 대량의 열이 발생하고 초전도체를 용해시키거나 값비싼 냉각재를 증발시키는 손실이 발생한다. (액체 헬륨 : -296℃)

초전도체는 구리의 재질로 완전히 덮여 있어야 하는데, 구리는 액체 헬륨의 극 저온을 전달하는 매체가 되고 또 퀜칭이 발생하였을 때 회로전류를 피할 수 있기 때문이다.

퀜칭이 발생하면 퀜칭의 열작용에 따라 자장의 균일성이 떨어지기 때문에 면밀한 재조정이 필요하다.

 

MRI Quenching (MRI 퀜칭)

- 방사선사나라