Odkryte w połowie XX wieku zjawisko rezonansu magnetycznego stanowi do dnia dzisiejszego potężne narzędzie w rękach badaczy. Znajduje zastosowanie zarówno w naukach biologicznych, jak i technicznych. Sztandarowym zastosowaniem metody obrazowania wykorzystującego zjawisko rezonansu magnetycznego jest medycyna. Ta w pełni nieinwazyjna metoda pozwala na badanie ludzkiego ciała w sposób dotąd niespotykany. Niniejsza praca prezentuje jeden z aspektów zastosowania tej metody, a mianowicie termometrię rezonansu magnetycznego (MRT). W pracy dokonano przeglądu metod pozwalających na monitorowanie temperatury metodą MRI. Pokazano źródła błędów, jak również wybrane metody ich redukcji. Cel pracy. Celem pracy jest przedstawienie metod pomiaru temperatury wnętrza ludzkiego ciała metodami MRI. Termometria MRI (MRT) to ważna funkcjonalność pozwalająca na nieinwazyjne mierzenie temperatury w miejscach o ograniczonym dostępie. Funkcjonalność ta jest nieodzowna w prowadzeniu niektórych rodzajów terapii nowotworów. Znajomość rozkładu temperatur nie tylko w punkcie, ale w całej objętości jest kluczowa do tego rodzaju zastosowań.
EN
The phenomenon of magnetic resonance imaging discovered in the mid-20th century is a powerful tool to this day in the hands of researchers. It finds application in both sciences biological and technical. The main application field of the resonance phenomenon is medicine. The method is completely non-invasive and allows the examination of the human body in a manner so far unparalleled. This work presents one aspect of the application of this methods, called magnetic resonance imaging thermometry (MRIT). The paper reviews methods allowing for temperature monitoring. Error sources as well as selected methods of their reduction is presented. Objective of the work. The purpose of the work is to present methods for the measurements of internal body temperature by MRI . Thermometry MRI (MRIT) is an important field that allows non-invasive temperature measurement. This functionality is indispensable in driving certain types of cancer therapy. Knowledge of the temperature is crucial for this application.
W tym roku planowane jest przeprowadzenie redefinicji podstawowych jednostek miar układu SI, w tym kelwina, którego wartość uzależniona zostanie od stałej Boltzmanna. W tym celu konieczne było wyznaczenie wartości tej stałej z odpowiednią dokładnością. Celem referatu jest opisanie procesu redefinicji oraz konsekwencji, jakie ze sobą niesie, jak również przybliżenie metod pomiaru temperatury termodynamicznej, które musiały zostać rozwinięte dla wyznaczenia stałej Boltzmanna.
EN
This year, it is planned to redefine four basic units of the SI system, including kelvin, the value of which will depend on the Boltzmann constant. For this purpose, it was necessary to determine the value of this constant with the appropriate accuracy. The aim of the paper is to describe the process of redefinition and the consequences that it brings, as well as the presentation of thermodynamic temperature measurement techniques that were developed to determine the Boltzmann constant.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Nitrogen vacancy color centers in diamond (NVs) as a new type of temperature sensors were presented in the article. Recent progress in the field of NV thermometry and summarize the techniques of NVs manufacturing was briefly discussed. The use of NVs for characterization of thermoelectric materials was proposed.
PL
W artykule zaprezentowano centra barwne azot wakan-cja (NV) w diamentach w roli czujnika temperatury nowego typu. Krótko omówiono ostatnie doniesienia naukowe oraz podsumowano techniki wytwarzania diamentów z centrami NV. Zaproponowano nowatorskie wykorzystanie centrów NV do badania materiałów termoelektrycznych
Rozpatrzono dwa znane sposoby i zaproponowano nowy sposób wyznaczania składowej addytywnej błędu precyzyjnych pomiarowych mostków termometrycznych o czułości względnej poniżej 0,1 ppm. Podano układ realizacji rezystancji do zerowania mostka, w której wykorzystuje się niekonwencjonalne dołączanie czterozaciskowej rezystancji wzorcowej. Wykonane obliczenia dowodzą, że jej wartość nie przekracza 0,1 nΩ. Poprawność rozważań sprawdzono eksperymentalnie uzyskując zbliżone wskazania mostka dla rezystancji czterozaciskowych o wartościach od 1 Ω do 100 MΩ dołączanych w sposób modelujący rezystancję o wartości-równej zeru.
EN
The paper refers to AC bridges with precise voltage dividers formed by the adjustable transformer with the strong magnetic coupling between coils. Metrological model of the temperature measurement using these bridges is presented. The additive, multiplicative and linearity components of temperature measurement error are considered in the model. Conventional two methods for determining the additive systematic error when Kelvin type clips are applied is recalled and as examples the special device used for zero resistance of any type of Kelvin clips and also connections for zero of coaxial bridges are shown. A new method of the determination of the additive error component, which is based on a four-terminal standard resistance connected to measurement bridge in not a standard mode, is developed. In this method the equipotential pairs of current and voltage terminals of the four-terminal standard resistance are now connected unconventionally (see Fig. 6) to the current and voltage terminals of the bridge circuit. Any four-terminal standard resistor of up to 100 MΩ can be used for that. It is estimated, the effective zero resistance is less than 10-10 Ω. Standards of the nominal resistance of 0,1 Ω to 1 MΩ, are used in measurement experimental studies to find bridge readings for the zero input resistance. The results of experimental indicate that the additive error of the bridge is about 0.5 LSB and is independent from the nominal value of standard resistance. Conclusions and final remarks are included.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
At present time the techniques of investigation and interpretation of thermal research data is formulated mainly on the base of data analysis for one-phase flows of oil, water and gas. But in the real conditions it is observed the multiphase flows in the formation and well. Processes of putting the well in operation and well shut-in, swabbing, and compressor oil well completion and formations are characterized by the unsteady pressure field. And the pressure in the well can increase above the reservoir pressure, and after that decreases below the reservoir pressure and pressure of saturation of oil by gas. Thus, in the formation it is realized the regimes of multiphase flows related to the transfer of water pump from the wellbore to oil saturated formation to the fluid production from the formation with oil degassing. Temperature distribution of the formation in this case is caused by the Joule-Thomson, adiabatic effects and heat of fluid degassing. Oil and water throttling leads to temperature increasing, and oil degassing to temperature decreasing, An informative thermal technique of research of well and formation is based on the regularities of temperature anomaly changes. In this work the main regularities of temperature distribution formation at arbitrary change of bottomhole pressure under the conditions of multiphase flow taking into consideration the thermodynamic effects and oil degassing are numerically researched. The possibility of field problem solution according to thermohydrodynamic well research is shown.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Istotą współczesnej termometrii jest prowadzenie nieustających prac nad skalą termodynamiczną temperatury, którą wyznaczającą definicyjne punkty stałe i odpowiadające im wartości temperatury, jak również doskonalenie urządzeń do odtwarzania tych punktów. Na przestrzeni lat zmiany międzynarodowych skal temperatury odzwierciedlały dynamiczny postęp techniczny w zakresie technik pomiarowych, konstrukcji przyrządów i urządzeń oraz stosowanych materiałów. Już w kilka lat po ustaleniu kolejnej, nowej wersji skali ujawniały się jej defekty i odchylenia od skali termodynamicznej. Pojawiała się wówczas potrzeba ustalenia następnej wersji skali.
Przedstawiono sprzęt pomiarowy, który pozwala realizować badania oddziaływania stanu defektów strukturalnych, składu oraz naprężeń mechanicznych materiału przetwornika pierwotnego na poziom oraz widmo szumowe sygnału użytecznego termometru szumowego. Taka metoda może być zaproponowana jako instrument badania wewnętrznej struktury materiału, przy wykorzystaniu napięcia szumowego jako sygnału informacyjnego.
EN
Research setting for the study of influence of the primary transducers' structural defects, composition and mechanical tensions on the level of spectrum signal in noise thermometer was presented. The method could be applied for investigation intrinsic structure of materials by using noise voltage as information signal.
W artykule przedstawiono analizę problemu zwiększenia metrologicznej stabilności czujników termoelektrycznych. W celu realizacji precyzyjnych narzędzi do pomiaru temperatury rozpatrzono możliwość stosowania w termometrii funkcjonalnie-gradientowych czujników termoelektrycznych.
EN
An analysis of stability improvement of thermoelectric sensors was presented. Possibility of applying functional - gradiented materials in thermometry for to realise the precise sensors was considered.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The investigations of different kinds of thermometric materials have shown the possibilities of developing of high quality temperature transducers by means of thermodynamics of irreversible processes.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The features of application of glasses are analyzed in thermometry and grounded expedience of setting of norms of parameters of technological process of their making.
W artykule przedstawiono analizę efektów szumowych w termometrii. Na przykładach wyników badań przetworników szumowych, rezystancyjnych oraz termoelektrycznych wyznaczono rolę fluktuacji stanu termodynamicznego w stabilności charakterystyk statycznych nominalnych i ich zmian w czasie eksploatacji czujników.
EN
The analysis of noise effects in thermometry is presented here. The progress in signal processing based on the computer technologies is complicated. Therefore estimation of measurement errors considers the estimation of thermodynamic forces and flows. The forces and the flows of electric genesis in electro transducers are the main problem. They are responsible for the nominal characteristics and their changes by means of electro thermal noises. The other kinds of noises are responsible for the deviations of the characteristics. These kinds are considered with help of the main equation of thermodynamics. The lack of processes in thermoelement material has been required the broad investigations with the help of different methods on the macro- and micro- levels, down to nanotechnology.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.