Imagerie par résonance magnétique. Bac Stl biotechnologie 2014
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Une
des techniques les plus performantes en imagerie médicale est
l'imagerie par résonance magnétique (I.R.M.). Les images obtenues sont
très précises, d'excellente qualité et de très grande sensibilité (on
atteint actuellement une résolution de l'ordre du millimètre). Cette
technique reposant sur les propriétés magnétiques de la matière, afin
de mieux l'assimiler, l'étudiant se penche tout d'abord sur les
caractéristiques générales d'un champ magnétique. Il considère ainsi le
champ magnétique terrestre.
Comment peut-on mettre en évidence le champ magnétique terrestre ?
La déviation d'une boussole met en évidence le champmagnétique tererstre.
Comment appelle-t-on les courbes représentées ci-dessous ? Représenter sur une de ces courbes une petite aiguille aimantée. 
Les lignes de champ magnétique.
Les pôles géographiques et magnétiques correspondent-ils ?
Le nord géographique corespond à un pôle sud magnétique.
L'intensité du champ magnétique terrestre B vaut 4,7×10–5 S.I. Quel est le nom de cette unité et quel est son symbole ?
Le tesla ( T).
Le principe de l'imagerie par résonance magnétique : IRM.
Données : vitesse des ondes électromagnétiques dans l'air : c = 3,0×108 m/s ; constante de Planck h = 6,63×10–34 J.s ;
1 eV = 1,6×10–19 J ; 1 nm = 10–9 m ; 1 MHz = 106 Hz
Peut-on négliger le champ magnétique terrestre devant le champ magnétique créé par un aimant ?
Oui, le champ magnétique créé par un aimant est très supérieur au champ magnétique terrestre.
La
fréquence des ondes électromagnétiques qui permettent la résonance des
protons doit être adaptée à la valeur du champ électromagnétique, comme
le montre le tableau ci-dessous :
| Intensité B du champ magnétique (T) | 0,5 | 1 | 2 | 4 | | Fréquence n des ondes EM ( MHz) | 21 | 42 | 84 | 168 |
Tracer n = f ( B ). Quel constat peut-on faire ?
Le champ magnétique et la fréquence sont proportionels.
Établir
que la valeur de la fréquence du rayonnement électromagnétique qui sera
utilisé pour l'IRM de 11,7 T est d'environ 491 MHz.
n = 42*11,7 = 491 MHz.
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Déterminer la valeur de la longueur d'onde de ce rayonnement électromagnétique.
l = c / n =3,00 108 / (491 106)=0,61 m.
Déterminer l'énergie associée à ce rayonnement.
E = h n = 6,62 10-34 *491 106 =3,25 10-25 J ou 3,25 10-25 /(1,60 10-19) =203 10-6 eV.
Quel est l'intérêt d'utiliser un électroaimant supraconducteur ?
Il n'y a pas de pertes par ffet Joule dans les conducteurs.
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