tstidd santé :champ magnétique b(t) et diagnostic médical

TSTIDD SANTÉ :CHAMP MAGNÉTIQUE B(T) ET DIAGNOSTIC MÉDICAL
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Physique Appliquée-Lycée du Pays de soule-TP
Eclipse à Chéraute
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•
CHAMP MAGNÉTIQUE ⃗
B
Eclipse à Chéraute
CRÉÉ PAR UN COURANT DANS UN SOLÉNOÏDE
RÈGLE DE LA MAIN DROITE :
Permet de déterminer, entre autres, le sens de
⃗
B connaissant le sens de i⃗ .
http://fr.wikipedia.org/wiki/R
%C3%A8gle_de_la_main_droite
•
⃗
B ( A)=k (A /T ). I (A )
le sens de ⃗
B dépend du sens de i⃗
•
POUCE - sens du vecteur champ
magnétique créé DANS la spire.
INDEX ou les 4 doigts autre que le
pouce - > sens du courant .
k dépend du nombre de spire n, du milieu (vide, air,
noyau ferromagnétique...) et de la géométrie du circuit
électrique)
Le noyau ferromagnétique canalise les lignes de champ magnétique et renforce le champ magnétique B à
l'intérieur de la bobine.
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Eclipse à Chéraute
CHAMP MAGNÉTIQUE TERRESTRE(échelle soleil/terre non respectée)
PLACER UNE AIGUILLE AIMANTÉE SUR
QUELQUES LIGNES DE CHAMP ⃗
B
BH
Champ horizontal ⃗
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Eclipse à Chéraute
LE BOUCLIER MAGNÉTIQUE TERRESTRE:
⃗ terrestre nous PROTÈGE en déviant les particules chargées solaire (e⁻ ,p⁺, Noyau He(α) ) .
Le champ B
AUX PÔLES MAGNÉTIQUES, il y a un DÉFAUT dans notre cuirasse magnétique, et des particules
parviennent à passer. Ces particules, piégées dans le champ magnétique terrestre traversent l’atmosphère et
la ionise, ce qui crée des phénomènes lumineux lorsque le soleil éclaire à peine (à l’aurore).Ce phénomène est
l’AURORE BORÉALE AU NORD, OU AUSTRALE AU SUD .
C'EST LA FORCE DE LORENTZ
QUI DÉVIE LES PARTICULES
CHARGÉES , DE CHARGE q DANS
LE CHAMP ⃗
B :
⃗
F LORENTZ =q. ⃗v ^ ⃗
B
Orienter les lignes de champ ⃗
B et
tracer la trajectoire d'un e⁻ solaire.
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Eclipse à Chéraute
PRINCIPE DE L'IRM : http://chimie.sup.pagesperso-orange.fr/IRM.html
Tout noyau porte une charge tournant autour de l’axe nucléaire et engendre un dipôle magnétique de
⃗ .
moment magnétique μ
Pour provoquer des oscillations
B0
B 0 , les
En l'absence de champ ⃗
Avec un fort champ ⃗
μ
⃗ des noyaux tournent pour répétées des noyaux, on applique des
B 1 ⊥ B0 qui
impulsions d'un champ ⃗
B0
s'orienter parallèllement à ⃗
après une période d'oscillation . provoque de multiples réorientations
⃗
de μ
Les moment magnétiques
μ
⃗ sont orientés
En IRM les noyaux dont on
B 0 est grande, plus la
Plus ⃗
provoque l'oscillation sont des
1
fréquence
d'oscillation
noyaux d'hydrogène 1 H ,
(précession) f R −Osc est grande.
donc des protons.
Ils sont présents, en particulier
C'est l'onde radio produite par
dans l'eau et la graisse très
l'oscillation des noyaux, à
abondants dans les tissus de
B 0 que l'on capte
l'organisme.
l'apparition de ⃗
.
⃗ a
B1 , μ
Si on supprime ⃗
tendance à revenir à sa position initiale
⃗
colinéaire Oz. L'oscillation de μ
engendre un courant induit dans une
bobine située sur Oy.
Animation :
http://www.rdgn.ucl.ac.be/fr/animations_IRM_5.htm
Mais elle ne dure pas et s'amortit.
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Eclipse à Chéraute
EXPÉRIENCE MONTRANT LE PRINCIPE DE L'IRM ou RMN
On modélise :
1. le moment magnétique du
noyau par l'aiguille aimantée.
2. L'antenne captant l'onde radio
issue de l'oscillation du noyau
par le solénoïde .
B0
3. Le champ magnétique ⃗
intense, de plusieurs Tesla, par
l'aimant droit (5 sphères NeB
alignées).
B1 ,
4. Le champ magnétique ⃗
impulsionnel, par un autre
aimant droit (5 sphères NeB
alignées) que l'on approche de
l'aiguille aimantée et que l'on
retire brutalement.
OBSERVATIONS :
Daiguill_AimantBo = 8cm => f_antenne = f_oscilAiguill = 5 Hz
Daiguill_AimantBo = 16cm => f_antenne = f_oscilAiguill = 2 Hz
Donc, plus Daiguill_AimantBo, est faible, donc plus Bo est intense, plus f_oscilAiguill est élevée.
Les aimants étant fixes dans la machine, on peut ainsi déterminer à quelle distance se trouve le noyau oscillant.
Le calculateur informatique de l'IRM calcule ainsi la position des groupes de noyaux émetteurs et en dresse
une carte contrastée par les différentes intensité du rayonnement capté par l'antenne. C'est l'image IRM.
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