あなたの下の火をつけなさい…スケートボード？

と130年近くのプランク定数を測定すると、キログラムはパリの外のボールトに座っている小さな白金とイリジウムのシリンダーによって定義されています。他のすべての測定単位は再現性のある物理現象によって定義されます。 2つ目は、セシウム原子の正確な振動数であり、1/299792458秒の長さの光は1/299792458Tの長さの光です。キログラムのみが実際のオブジェクトによって定義され、NISTおよび国際的な重み委員会およびステップはPlanck定数の関数としてそれを定義するまで定義されます。 Planckを定数を測るにどのように測定しますか？ワットのバランスがあります。ワットバランスをどのように構築しますか？レゴ、もちろん。 ワットバランスは、1つの重みを既知の質量の他の重さと比較できる両腕のスケールのように見えます。 2本の腕を使用する代わりに、ワットバランスは1つのアームのみを持ち、コイルを流れる電流によってバランスされます。バランスプレート上にあるものは何でも持ち込まれた機械的な力 – その後、電力と比較され、最終的にはプランク定数をもたらします。これはすぐにキログラムの正式な定義の一部になります。そうすれば、これを測定するための装置はLEGOから行うことができます。 LEGOワットバランスの唯一の主要な非レゴ部品は、PVCパイプといくつかのネオジム磁石の周りにワイヤのワイヤーのコイルのコイルです。これらはバランスの両方の腕に配置され、一対のレーザーはバランスの両方の腕が水平であることを確認するために使用されます。データは、LabjackおよびPhidg​​et上のいくつかのアナログピンを通してコイルを測定することによって収集されます。各コイルに誘起された電圧と電流が測定されると、ワット数を計算することができ、次にプランク定数を定数、最後にバランスパンの質量が本物の理想化されたキログラムまでどれくらい近いかを最後に閉じることができます。レゴから作られていたにもかかわらず、このシステムは1％の不確実性にグラムの質量を測定することができます。 著者らはLEGO部品のリストを含んでいます。その多くは、8歳のクローゼットのレゴのあらゆる巨大な浴槽にあります。 BOMの唯一の本当に高価なアイテムは16ビットUSB DAQです。それ以外のものは、誰かが建てることができるものです。 先端のためにありがとう[マット]。

私のパパは先日、彼の最初のMRIスキャンのためにスケジュールされました、そして、指定された家族の技術専門家として、POPは私のために私にとってたくさんの質問をしました。私は彼に私がプロセスについて知っていたすべてのものを私に言った。 悲しいことに、私は彼に答えを持っていませんでした。私はMRISの後に同じ質問に同じ質問をしました。ノイズをブラッシュオフにします。よく、duh。 MRIは私が十分に握っていると感じていないと感じていない技術の1つであり、そしてそれは私が本当により良くより良くなることがなければならないようです。私がこの基本的な質問に答えることができるならば、私が少数のより複雑な質問に対処できるかどうかを確認してください。 スピン医師 磁気共鳴イメージングは​​、核磁気共鳴分光法の技術に基づく。 NMRは強力な磁石を使用して化学サンプルの原子核を整列させ、次にそれらをTeickle Tighle Teickle Teal Testでは実験中のサンプルの構造的および化学的性質を明らかにします。 NMR分光法は、十分に物質の構造を探るために使用されてきた。ほぼすべての学術的または産業化学実験生は、今日のNMRにアクセスしています。 MRIスキャナーは、水素原子の核内の単一のプロトンをプローブすることによって、NMRの原理を使用して体内の水分子をマッピングする。大きな超伝導磁石は、スキャナのコアの長軸に強くて安定した磁場を生成する。個人がメーカーに入れると、これがあなたにとって喜んで時間になるだろうとは限らない閉所恐怖症に対する公正な恐怖症を警戒しているとき – 磁場は患者の組織の水（そして脂肪）の陽子に働くようになります。 各プロトンはスピンと呼ばれる量子特性を有し、これはその軸上で紡糸された地球のように少しのものである。磁場の外側では、各プロトンのスピン軸はランダムに配向されていますが、フィールド内にはすべてが位置合わせにスナップします。陽子の半分以上が少しずつ、低エネルギー状態である患者の頭に向けられており、残りは足に向かって整列しており、それはわずかに高い状態であり、その結果、結果が少なくなります。その結果、ヘッドに向かって配向されたマイナーネットスピンモーメントがあり、試験中にあなたの体がバーマグネットに変わることを示しています。 プロトンがすべて並んでいると、研究されている組織に強力なRFエネルギーのパルスが伝達されます。正確なパラメータは実施されている研究に依存しますが、通常、周波数は10から30 kWの電力で10から100 MHzの範囲です。それはあなたの貴重な自己をショートウェーブラジオ局のアンテナから数インチを置くことが似ています。これはほぼ良い考えです。しかし、RFは試験中に急速にパルスされているため、タスクサイクルが短縮され、露出リスクが低下します。しかし、無線パルスの結果として、無線パルスの結果として著しい加熱が患者の組織で発生する可能性がある場合があります。私は自分自身を感じました。私の最後のMRIの間に、私の結婚指輪は、メタルの事前試験検索で見落とされ、私が試験を止めるために技術にほぼ尋ねた時点まで加熱しました。 これらの強力なRF波は、高エネルギー状態で整列して低エネルギー状態に弾くプロトンを刺激し、プロセスのRFエネルギーを解放します。受信された信号の量はプロトンの数に比例し、それは順番に異なる組織中の水の量を表す。もちろん、これはここでの実際の物理学の急激な単純化です。 Larmor周波数、スピン歳差動、リラクゼーション、および他のものの束のように、あらゆる種類の詳細を省略しました。しかし、それらはあなたの体の中の水の地図を得るための基本です 騒々しいコイル しかし、それでも：なぜ騒音？そして、私にとってもっと重要なこと：私たちは単一のアンテナから空間データを取得するのですか？ CTスキャンのようなX線を使用する他のイメージング技術は、理解が容易である – ガントリーはX線管およびデジタル検出器をあなたの体の周りに移動させ、密度データの流れを2D画像に変える。あなたの体に比べてビーム。しかし、個々のベッド以外のMRIスキャナーでは何も動き、スキャン中にまだ存在します。 MRIスキャナはどのようにスキャンしますか？ これらの質問の両方に対する答えは、スキャナ内の別の磁石のセットに関連していることがわかります。傾斜磁石、または傾斜コイル。傾斜磁場コイルは、スキャナーの穴を駆け抜ける非常に慎重に整列された安定した強力なフィールドをわずかに歪めるように作られた本質的に強力な電磁石です。メインマグネットの内側に3つのコイルが配置され、3つのメインフィールドを乱されるように設定されています寸法その結果は、位置が3次元で非常に正確に制御できる様々な強度の磁場である。スキャナのソフトウェアは、返されたRF信号を3つのグラデーションフィールドで定義された場所に相関させ、すべての驚異的な画像を生成しました。 しかし、ノイズはどうですか？これらの勾配コイルは、撮像される必要がある構造の間に関心点を走査するために非常に急速にパルスされる必要があります。ロレンツ力のおかげで、それらのパルスのそれぞれはコイルが機械的に偏向され、空気中の振動を引き起こす。パルスは通常、音声周波数範囲内でよく数キロヘルツの範囲内である。そして110 dB以上のように、彼らは大声であることがあります。私のスキャンに戻ると、私はサウンドの根本的な周期性を思い出すことができます –