共振的案例
模態分析：無處不在的共振
當物體所受激勵的頻率與該物體的固有頻率相同或接近時，物體振幅會顯著增大，這種現象叫做“共振”。秋千越蕩越高便是因為外力驅動頻率與秋千振動的固有頻率接近產生了共振。
產生共振的重要條件之一是物質要有彈性，而宇宙中大到行星小到原子，大多數物質都是有彈性的。共振現象可以說是宇宙間最普遍和最頻繁的自然現象之一，我們領略世界的絢麗多彩，享受音樂的美妙動人，欣賞大自然的如詩如畫與蟲鳴鳥語……這些都得益于共振的“魔法”。共振，猶如一位看不見的藝術家，用無形的力量，將世界裝點得多姿多彩。
共振的應用
共振在生活中的應用非常普遍。早在幾千年前，我們的先輩就利用共振的原理制作出共鳴器來監測敵情：將幾十個陶罐蒙上皮革，每隔一段距離就埋下幾個，敵人來犯時，耳力敏銳的人就能聽到共鳴器發出的聲音示警。在當代生活中，電視機、網絡工作中的信號產生、接收、放大、處理都離不開共振；醫療方面利用“核磁共振”技術診斷病情；微波爐加熱食物則是通過發射出的微波與食物中的水分子發生共振，將電磁能轉化為熱能……
共振的危害
對于工程結構而言，共振大多都是有害的，如共振會導致大橋坍塌、建筑物裂紋等。眾所周知的一個很有名的例子：1906年一隊士兵邁著整齊地步伐通過一座大橋時，士兵踏步的頻率引起橋體共振而導致坍塌事故。所以在系統的設計、制造、安裝中，為使系統能夠安全、正常地運轉，就需要了解系統的共振特性以優化結構設計，避免發生共振。
模態分析案例
了解系統的共振特性，需要用到模態分析。共振時，結構振動的形態被稱為模態。模態分析是對結構的固有振動特性分析，得到結構的模態參數，如固有頻率、振型、阻尼等，其分析結果可作為瞬態分析、諧響應分析和譜分析等其他動力分析的基礎。
CAE仿真軟件可以通過科學計算對結構進行模態分析。
展開 模態分析|無處不在的共振
當物體所受激勵的頻率與該物體的固有頻率相同或接近時，物體振幅會顯著增大，這種現象叫做“共振”。秋千越蕩越高便是因為外力驅動頻率與秋千振動的固有頻率接近產生了共振。
產生共振的重要條件之一是物質要有彈性，而宇宙中大到行星小到原子，大多數物質都是有彈性的。共振現象可以說是宇宙間最普遍和最頻繁的自然現象之一，我們領略世界的絢麗多彩，享受音樂的美妙動人，欣賞大自然的如詩如畫與蟲鳴鳥語……這些都得益于共振的“魔法”。共振，猶如一位看不見的藝術家，用無形的力量，將世界裝點得多姿多彩。
共振的應用
共振在生活中的應用非常普遍。早在幾千年前，我們的先輩就利用共振的原理制作出共鳴器來監測敵情：將幾十個陶罐蒙上皮革，每隔一段距離就埋下幾個，敵人來犯時，耳力敏銳的人就能聽到共鳴器發出的聲音示警。在當代生活中，電視機、網絡工作中的信號產生、接收、放大、處理都離不開共振；醫療方面利用“核磁共振”技術診斷病情；微波爐加熱食物則是通過發射出的微波與食物中的水分子發生共振，將電磁能轉化為熱能……
共振的危害
對于工程結構而言，共振大多都是有害的，如共振會導致大橋坍塌、建筑物裂紋等。眾所周知的一個很有名的例子：1906年一隊士兵邁著整齊地步伐通過一座大橋時，士兵踏步的頻率引起橋體共振而導致坍塌事故。所以在系統的設計、制造、安裝中，為使系統能夠安全、正常地運轉，就需要了解系統的共振特性以優化結構設計，避免發生共振。
了解系統的共振特性，需要用到模態分析。共振時，結構振動的形態被稱為模態。模態分析是對結構的固有振動特性分析，得到結構的模態參數，如固有頻率、振型、阻尼等，其分析結果可作為瞬態分析、諧響應分析和譜分析等其他動力分析的基礎。
CAE仿真軟件可以通過科學計算對結構進行模態分析。
展開 拍現象與共振現象的區別
將參數寫入文件
(F16.9)
*CFCLOS
顯示加速度響應的時域和頻域：
從以上兩個圖可得：
1 當激勵中包含結構共振頻率時，結構會產生共振現象；
2 結構仿真中，共振時的時域響應不一定有拍現象；
3 信號實踐
不難發現，只要信號頻譜中存在相近的頻率，就會從產生拍現象：
4 實際結構
本文的最后回到最初的問題：為什么實際結構的共振現象中常常會出現拍現象？
經過以上三個基本角度的分析，以及振動測試實踐。可能存在兩個原因，導致共振現象中出現拍現象：
第一：調制。如果在共振頻率附近發生了調制，就會在共振頻率附近出現多個相近頻率，這樣就滿足了存在相近頻率條件，所以產生拍現象。
第二：非線性。當結構發生共振現象時，測試得到的頻譜在共振頻率處最大，但在共振頻率周邊幅值也可能不小。這樣就滿足了存在相近頻率條件，所以產生拍現象。即便周邊的頻率幅值為共振幅值的1/3，從時域上也可能觀察到明顯的拍現象。
5 總結
1 拍現象的根本原因是頻譜存在相鄰頻率（幅值都較大）；
2 共振一般都會在頻譜上產生相鄰頻率幅值都較大（調制和非線性），所以實際結構的共振現象中常常會出現拍現象；
3 時域上出現拍現象，不表示結構發生了共振。也有可能剛好存在頻譜相近的兩個激勵。
4 在實際工作中，看到拍現象時，可以猜測發生了結構共振，但不足以下定論。
展開 淺析結構動力學中的共振現象及其不利后果
固有頻率與共振頻率：振動特性的固有與外在
固有頻率和共振頻率是在物理學和工程學中常用的兩個概念，它們都與物體的振動特性有關，但有一些區別：
1）固有頻率（Natural Frequency）：
固有頻率是指物體在沒有外部干擾的情況下自然振動的頻率。
它是由物體的質量、彈性和幾何形狀等因素決定的固有特性。
固有頻率通常用于描述簡諧振動系統，例如彈簧-質量系統或者擺錘。
固有頻率與物體的固有結構特性密切相關，是物體固有振動的特征頻率。
2）共振頻率（Resonant Frequency）：
共振頻率是指在外部周期性力作用下，物體產生最大振幅的頻率。
當外部周期性力的頻率與物體的固有頻率匹配時，共振現象會發生，導致振幅增大。
共振頻率可以通過外部力的頻率調節來實現，而不同于物體自身的固有特性。
總的來說，固有頻率是物體固有的振動特性，而共振頻率則是在外部激勵下物體表現出的振動現象。共振頻率通常會導致振幅的增大，而固有頻率則是物體自身的屬性，不受外部激勵的影響。
在振動分析和結構動力學中，當外部激勵頻率與結構的振動頻率相互匹配時，就會發生共振。這種情況可以產生一系列嚴重的后果，尤其對于工程設計和結構的安全性和穩定性具有重要影響。
2. 激勵頻率與結構的振動頻率相互共振的主要后果
1）極大振動幅值：在共振條件下，振動幅值會急劇增加。這意味著結構或系統將經歷非常大的振幅，這可能導致結構疲勞、損壞或甚至結構崩潰。這對工程結構的安全性和可靠性構成嚴重威脅。
2）能量傳遞：在共振條件下，能量傳遞非常有效，能量從外部激勵源傳遞到結構中。這可能導致系統或結構的失控振動，稱為共振波動，這對結構的零部件和連接件產生不必要的應力和損耗。
3）聲音和振動污染：共振還會導致聲音和振動的增加。
展開 
大電機共振問題診斷及仿真分析
大電機共振問題診斷及仿真分析
振動現象無所不在，共振引起的設備故障也是隨處可見，但是振動現象是抽象的，是不容易找到根源的，只要有振源的設備就存在振動現象，當然也可能產生共振問題。（因此，不要說你的車子開到多少邁都不會共振，那只是車身設計時各結構的共振點已經避開了發動機的常用轉速，或已經被阻尼耗散掉。）
今天給大家分享一臺大型發電機的共振問題的解決辦法。發電機轉子掛在軸承上，轉子要旋轉就會有質量偏心引起的激振（所以大家的車輪要做動平衡），但是結構自身有無數個模態對應的共振頻率，激振頻率與某個主要振型的頻率接近時必然共振，我們一般考察低階模態，因為低階模態激起的有效質量較大，振幅明顯。
這個電機的轉速上升到某個數值時，現場發出巨大的嘯叫聲，緊接著振動傳感器報警并強制停機，說明電機發生了明顯的共振現象。接下來就是工程師們著手給機組進行“診療”的過程了。
振動理論談論的永遠是一個質點通過具有一定剛度的柔性體連接到地基的結構，這里的“質點”離散化后就是參振的轉子及定子，“柔性體”是電機整體結構。大家知道頻率是由質量和剛度決定的，當電機轉子橫向振幅過大，而我們無法對轉子質量做較大改動時，只能從剛度入手來改變對應振型的剛度。
而通過仿真方法獲得整個電機的各階共振模態不是一件容易的事情，因為轉子自身的彎曲剛度、軸承的壓縮剛度、機座零部件及其連接剛度，以及地基的固定方式等，都會影響整機的共振頻率，比較關鍵且較難準確模擬的因素有：轉子鐵芯的彎曲剛度、軸承剛度、機座各部件的連接定義、地腳的約束方式等。
展開 Abaqus線性動力學 – 結構受力後共振頻率改變
前言：
先前的帖子有介紹藉由提取結構共振頻率來探討其動態特性，本次的主題也是跟共振頻率相關，主要介紹結構受力后共振頻率的改變。回到最基本的關係式，從單自由度系統我們知道，結構共振頻率不外乎與結構的質量及剛度矩陣有關，只要上述兩個項目有改變，就會直接影響結構共振頻率，最常見的就是考慮幾何非線性的情況下，受力后因為剛度矩陣改變而影響共振頻率。
模型說明：
本文欲探討電路板結構受力后共振頻率之改變，模型如下所示。
分析步設定：
建立分析步時，在Frequency前面加上Static, General靜態分析步，必須在求解共振頻率之前讓結構受力，才能觀察其共振頻率的改變，記得要勾選幾何非線性Nlgeom才能考慮大變形！
邊界條件：
提取共振頻率的分析步將電路板底部bracket完全固定，而在靜力分析不時，設定右邊bracket向右位移0.125單位。預期結構受拉力后共振頻率提高，這個概念可以聯想到吉他的弦，當弦拉得越緊，來回綁盪的頻率越高，相反則是屈曲，細長構件受壓到超過容許范圍將發生屈曲。因此，可以想像結構受拉力剛度提高、受壓力剛度降低。
結果檢核：
檢查最容易被激發動態效應的第一模態，結構共振頻率從102.15Hz提高到202.69Hz，符合前面的預期，結構受到拉力后，因為剛度提高造成共振頻率也提高。
后處理小技巧：
同時有Static, General及Frequency分析步時，撥放動畫會接連著撥，可以從后處理取消顯示特定的分析步，避免動態顯示跳來跳去。
更多線性動力相關教程請參考：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15346
展開 通過仿真優化核磁共振成像設備中的磁場分布
磁共振成像(MRI)系統必須產生高分辨率的圖像，使醫生能夠準確地為病人診斷。為了獲得這種高水平的圖像質量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內必須有一個已知的穩定的基礎磁場分布。這就是仿真發揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設計核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優化磁場，改善磁共振儀產生的掃描數據。
磁共振系統簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術，可以生成身體內部結構的詳細圖像。這種圖像被廣泛用于醫學和生物醫學領域，幫助醫生檢測、診斷和監測疾病和其他健康問題。
一臺 MRI 機器（頂部）和一個 MRI 生成的頭部圖像（底部）。頂部圖片由liz west制作 – 自己的作品。根據 CC BY 2.0授權，通過Flickr Creative Commons共享。底部圖片：Mikael Voss – 自己的作品。根據 CC BY-SA 4.0授權，通過 Wikimedia Commons共享。
簡單來說，磁共振儀的圖像工作原理是讓病人在一個狹小的密閉空間內接受一個強磁場，這個磁場會改變他們體內質子的排列。磁共振儀還會產生一種電流，影響質子的旋轉。RF 場被關閉后，質子回到平衡狀態，釋放出能量。一個接收線圈，如鳥籠線圈，會檢測到這一變化，隨后被轉化為圖像。
核磁共振儀產生的圖像能讓醫生看到人體內部的情況，使他們能夠準確地為病人診斷。然而，如果鳥籠線圈內的磁場分布由于其設計而發生波動，圖像質量就會很差，這對醫生診斷病人的能力產生負面影響。為了幫助醫生避免這個問題，工程師可以通過仿真來優化 MRI 鳥籠線圈的設計。
展開 迷思：橋梁坍塌是因為共振嗎？
而僅僅過了四個月，在適當的風力下，橋梁在共振頻率的驅動下產生了不可控的振蕩和扭轉。在一個小時后，橋梁中部倒塌，橋被摧毀。這是共振威力的證明，這件事也從此被作為物理和工程類課程的經典例子。不幸的是，這個故事是個完完全全的迷思。
每個物理系統或物體都有其固有的共振頻率。例如，秋千就有能驅動它的特有頻率，每個蕩秋千的孩子，無需懂得物理，都會自然摸索出這個頻率——太快或太慢都無法讓讓秋千達到足夠蕩起來的速率。但如果一個系統中累積的振動能量已超出自身所能負荷，共振頻率或許會造成災難性的破壞。例如，用適當音調/頻率的聲音就能夠將酒杯震碎：
（圖片來源：Marty33 of YouTube）
那么再回到前面說到橋梁坍塌問題，是不是說共振就是其罪魁禍首了呢？這就是科學中最簡單的陷阱：對一個問題提出一個簡單、顯而易見且令人信服的解釋，而它卻完全是錯誤的。我們可以計算出橋梁的共振頻率是多少，而事實上當時并沒有什么可以造成那種頻率，只有一陣持續的強風，橋本身并沒有在共振頻率上振蕩！
實際發生的事情是特別神奇的，也是給所有橋梁設計的重要經驗教訓——很多人還沒注意到的經驗教訓。
△ 溫哥華的卡皮拉諾吊橋：是世界上最長的步行懸索橋。（圖片來源：Wikipedia)
每當你在任意兩點間懸掛一個物體時，它可以自由移動，振動，振蕩等等，它會有對外部刺激的自身反應，就像吉他弦會振動來響應外部激發。這也是橋梁在大部分情況下會發生的事：隨著汽車駛過、風的吹動等等，橋身會上下振動。所以當年在塔科馬海峽吊橋上發生的事正是在任何懸索橋都在發生的，只是由于當時在施工上采取的節約成本的措施導致它的振動幅度更強。像橋梁這樣的結構特別擅長擺脫這種振動能量，所以這種振動并不會構成坍塌的威脅。
展開 核磁共振檢查過程中的溫度監控的光纖溫度傳感器
核磁共振成像（簡稱NMRI），又稱自旋成像，也稱磁共振成像（簡稱MRI），臺灣又稱磁振造影，香港又稱磁力共振成像，是利用核磁共振（簡稱NMR）原理，依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減，通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波，即可得知構成這一物體原子核的位置和種類，據此可以繪制成物體內部的結構圖像。
將這種技術用于人體內部結構的成像，就產生出一種革命性的醫學診斷工具。快速變化的梯度磁場的應用，大大加快了核磁共振成像的速度，使該技術在臨床診斷、科學研究的應用成為現實，極大地推動了醫學、神經生理學和認知神經科學的迅速發展。
磁共振成像是一種較新的醫學成像技術，國際上從一九八二年才正式用于臨床。它采用靜磁場和射頻磁場使人體組織成像，在成像過程中，既不用電子離輻射、也不用造影劑就可獲得高對比度的清晰圖像。它能夠從人體分子內部反映出人體器官失常和早期病變。它在很多地方優于X線CT。雖然X-CT解決了人體影像重疊問題，但由于提供的圖像仍是組織對X射線吸收的空間分布圖像，不能夠提供人體器官的生理狀態信息。當病變組織與周圍正常組織的吸收系數相同時，就無法提供有價值的信息。只有當病變發展到改變了器官形態、位置和自身增大到給人以異常感覺時才能被發現。磁共振成像裝置除了具備X線CT的解剖類型特點即獲得無重疊的質子密度體層圖像之外，還可借助核磁共振原理精確地測出原子核弛豫時間T1和T2，能將人體組織中有關化學結構的信息反映出來。這些信息通過計算機重建的圖像是成分圖像（化學結構像），它有能力將同樣密度的不同組織和同一組織的不同化學結構通過影像顯示表征出來。這就便于區分腦中的灰質與白質，對組織壞死、惡性疾患和退化性疾病的早期診斷效果有極大的優越性，其軟組織的對比度也更為精確。
原子核自旋，有角動量。由于核帶電荷，它們的自旋就產生磁矩。
展開 磁共振無線充電技術引領工業機器人“無線充電自由”
磁共振無線充電技術憑借其無需精確對準、高效率傳輸及適應惡劣環境的特性，正成為解決工業移動機器人續航痛點的關鍵方案。
01 行業痛點：傳統充電的局限性
在工業4.0和智能制造的推動下，工業移動機器人市場呈現爆發式增長。據統計，2022年中國工業用移動機器人企業銷售規模已近200億，與2017年相比增長了4倍。
然而，傳統的插拔式機械接觸充電方式存在諸多隱患。
尤其是在可移動搬運機器人領域，傳統方式存在金屬短路風險、機械壽命有限、精準對位存在誤差、需要人工操作等弊端。
在石油、化工、電力等復雜工業場景中，充電觸點的火花可能導致嚴重安全事故，而潮濕、多塵的環境則會加劇觸點老化與接觸不良。
此外，傳統充電方式要求機器人中斷作業進行充電，造成工作效率下降和運營成本增加。對于追求24小時不間斷作業的現代智能倉庫與生產線來說，這種充電導致的停機已成為主要瓶頸。
02 技術突破：磁共振無線充電原理
磁耦合諧振式無線充電技術通過發射端和接收端之間的磁場共振實現能量傳輸，解決了傳統充電方式的諸多痛點。
這一技術允許非接觸式供電，避免傳統插拔接口的磨損與安全隱患。
魯渝能源的磁共振無線充電技術實現了傳輸自由度高的特點，發射端和接收端無需精確對準，具有較寬的傳輸氣隙距離，并且在水平和豎直方向上允許有較大偏移。
經過3年不懈攻關，超1000次實驗調試和算法迭代，魯渝能源成功攻克了高精度無線充電系統控制算法設計、大功率變換器設計等技術難關。
他們開發出行業領先的磁耦合諧振控制系統，實現了千瓦級工業設備無線充電傳輸效率高達93%，為工業場景下的安全可靠供電提供了創新解決方案。
03 應用場景：多行業解決方案
磁共振無線充電技術已在多個行業展現出其價值與潛力。
展開 通過仿真優化核磁共振成像設備中的磁場分布
磁共振成像(MRI)系統必須產生高分辨率的圖像，使醫生能夠準確地為病人診斷。為了獲得這種高水平的圖像質量，在磁共振成像儀和它的組件(如鳥籠線圈)內必須有一個已知的穩定的基礎磁場分布。這就是仿真發揮作用的地方。通過用 COMSOL Multiphysics? 軟件設計核磁共振鳥籠線圈，我們就可以控制和優化磁場，改善磁共振儀產生的掃描數據。
磁共振系統簡介
磁共振成像是一種非侵入性的技術，可以生成身體內部結構的詳細圖像。這種圖像被廣泛用于醫學和生物醫學領域，幫助醫生檢測、診斷和監測疾病和其他健康問題。
一臺 MRI 機器（頂部）和一個 MRI 生成的頭部圖像（底部）。頂部圖片由liz west制作 – 自己的作品。根據 CC BY 2.0授權，通過Flickr Creative Commons共享。底部圖片：Mikael Voss – 自己的作品。根據 CC BY-SA 4.0授權，通過 Wikimedia Commons共享。
簡單來說，磁共振儀的圖像工作原理是讓病人在一個狹小的密閉空間內接受一個強磁場，這個磁場會改變他們體內質子的排列。磁共振儀還會產生一種電流，影響質子的旋轉。RF 場被關閉后，質子回到平衡狀態，釋放出能量。一個接收線圈，如鳥籠線圈，會檢測到這一變化，隨后被轉化為圖像。
核磁共振儀產生的圖像能讓醫生看到人體內部的情況，使他們能夠準確地為病人診斷。然而，如果鳥籠線圈內的磁場分布由于其設計而發生波動，圖像質量就會很差，這對醫生診斷病人的能力產生負面影響。為了幫助醫生避免這個問題，工程師可以通過仿真來優化 MRI 鳥籠線圈的設計。
展開 
磁共振無線充電如何讓電力巡檢機器人“永不斷電”？
擁抱磁共振無線充電，讓巡檢機器人在電網安全的守護之路上，真正實現“永不斷電”的智能飛躍！
摧毀大橋和火箭，工程設計如何避免共振？
這個喊呀，咱必須得科學的喊，每個玻璃杯都有自己的固有頻率，當我們喊聲的頻率和它的固有頻率一樣時，就會引起杯子的共振，產生形變。大到一定程度，它就啪，碎掉了。所以喊碎杯子的第一步，就是要先測出杯子的固有頻率是多少。
測的方式也很簡單，手潤濕，去摩擦杯口，杯子就會發出聲音。這個聲音頻率就是它的一個固有頻率，為什么這樣就能測出呢？知道原理的歡迎彈幕留言。手機隨便下個檢測聲音頻率的APP，最后檢測出這三個杯子的頻率分別是1220赫茲、409赫茲、436赫茲。
我試試看我發出哪個頻率的聲音比較容易啊，409吧。挑戰開始。
我拿個音響震它，都已經震成這樣了，它還不碎！
忙活了3天，最終可以得到一個重要結論：中國的玻璃質量太好了!
我放棄了，如果你手頭有這種杯子，試一下，說不定你能成功呢。
這幾天弄杯子，這個共振還是挺有意思的，但在一些建筑或者工業領域，談“振”色變啊，因為共振的危害性還是極強的。
你小的時候是不是聽過拿破侖入侵西班牙時，法國軍隊邁著整齊的步伐經過一座橋，結果把橋踩踏了。不是人太重，就是步伐的頻率接近了大橋的固有頻率，橋共振了，這個事兒太久遠，也不知道真假。但以下事故，就是真的了。1940年，美國華盛頓的塔科馬海峽吊橋，在通車不到5個月后就倒塌了。就是大風產生的卡門渦街，與橋體之間產生了共振，大橋發生了好幾周的大幅度擺動，最終還是沒有抗住，塌了。
另一個是咱們的長征二號E運載火箭，1995年1月26日在西昌為美國發射“亞太二號”通信衛星。火箭飛行50秒后爆炸，聯同衛星一塊兒炸毀。調查發現，就是衛星和火箭發生了共振。還有研究說，如果發出和人體內臟固有頻率差不多的聲波，也就是頻率低于20hz的次聲波，可引起內臟共振，制作成武器，這個太可怕了。
你說每個物體都有它的固有頻率嗎？答案是肯定的。
展開 共振、渦振、顫振、抖振、喘振、馳振、渦街都是什么意思？
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 互聯網整理
關鍵詞 | 共振 喘振 渦振
共 1976 字 | 建議閱讀時間 10 分鐘
01 共振
系統受外界激勵，作強迫振動時，若外界激勵的頻率接近于系統頻率，強迫振動的振幅可能達到非常大的值，這種現象叫做共振。
一個系統有無數個固有頻率，我們常研究低范圍的系統頻率。
共振是物理學上，一個運用頻率非常高的專業術語。共振的定義是兩個振動頻率相同的物體，當一個發生振動時，引起另一個物體振動的現象。
共振在力學中亦稱“共鳴”，它指的是物體因共振而發聲的現象，如兩個頻率相同的音叉靠近，其中一個振動發聲時，另一個也會發聲。
共振的英語是resonance，諧振與共振是同一個意思。
02 渦振
渦振是指在平均風作用下，有繞流實腹斷面后交替脫落的渦旋引起的振動。橋梁渦振研究是空氣動力學的一個分支學科。
展開 核磁共振設備工作過程人體溫度監控中應用的光纖溫度傳感器
核磁共振成像（簡稱NMRI），又稱自旋成像，也稱磁共振成像（簡稱MRI），臺灣又稱磁振造影，香港又稱磁力共振成像，是利用核磁共振（簡稱NMR）原理，依據所釋放的能量在物質內部不同結構環境中不同的衰減，通過外加梯度磁場檢測所發射出的電磁波，即可得知構成這一物體原子核的位置和種類，據此可以繪制成物體內部的結構圖像。
磁共振成像是一種較新的醫學成像技術，國際上從一九八二年才正式用于臨床。它采用靜磁場和射頻磁場使人體組織成像，在成像過程中，既不用電子離輻射、也不用造影劑就可獲得高對比度的清晰圖像。它能夠從人體分子內部反映出人體器官失常和早期病變。它在很多地方優于X線CT。雖然X-CT解決了人體影像重疊問題，但由于提供的圖像仍是組織對X射線吸收的空間分布圖像，不能夠提供人體器官的生理狀態信息。當病變組織與周圍正常組織的吸收系數相同時，就無法提供有價值的信息。只有當病變發展到改變了器官形態、位置和自身增大到給人以異常感覺時才能被發現。磁共振成像裝置除了具備X線CT的解剖類型特點即獲得無重疊的質子密度體層圖像之外，還可借助核磁共振原理精確地測出原子核弛豫時間T1和T2，能將人體組織中有關化學結構的信息反映出來。這些信息通過計算機重建的圖像是成分圖像（化學結構像），它有能力將同樣密度的不同組織和同一組織的不同化學結構通過影像顯示表征出來。這就便于區分腦中的灰質與白質，對組織壞死、惡性疾患和退化性疾病的早期診斷效果有極大的優越性，其軟組織的對比度也更為精確。
原子核自旋，有角動量。由于核帶電荷，它們的自旋就產生磁矩。當原子核置于靜磁場中，本來是隨機取向的雙極磁體受磁場力的作用，與磁場作同一取向。以質子即氫的主要同位素為例，它只能有兩種基本狀態：取向“平行”和“反向平行”，他們分別對應于低能和高能狀態。精確分析證明，自旋并不完全與磁場趨向一致，而是傾斜一個角度θ。
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