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Messtechnik für Biosignale

Arbeitsgruppe 8.22

Messeinrichtungen und Verfahren zur Ultra-Niedrigfeld NMR

Messeinrichtungen und Verfahren zur Ultra-Niedrigfeld NMR

Im Gegensatz zu dem vom als „Röhre“ bekannten Hochfeld-MRT, bei dem Haltefelder von einigen Tesla zum Einsatz kommen, werden bei der Ultra-Niedrigfeld NMR Felder von nT bis hin zu µT verwendet. Dies entspricht Resonanzfrequenzen von Hz bis zu einigen kHz und erfordert den Einsatz magnetisch geschirmter Kabinen und SQUIDs als Detektoren für das MR-Signal. Die von uns entwickelten Messsysteme erlauben es, das Verhalten der T1 und T2-Relaxationszeiten in ultra-niedrigen Feldern bis hinab zu 95 nT zu untersuchen. Dies ermöglicht das Studium der verantwortlichen Relaxationsprozesse, beispielsweise Frequenzabhängigkeit von Diffusion oder chemischen Austausch (Kollaboration mit MPI Tübingen). Des Weiteren prüfen wir die Möglichkeit der direkten funktionellen Bildgebung im Hirn, d.h. die Darstellung neuronaler Ströme mittels Ultra-Niedrigfeld MRT (Neuronal Current Imaging) und die Messung der Verteilung aufgeprägter Ströme im Kopf (Current Density Imaging). Beides ist Bestandteil des EU-Horizon 2020 Projektes „BREAKBEN“.  

Hardware:

Ultra-sensitives Einkanal-SQUID-System mit 0.5 fT/sqrt(Hz)

Dreikanal-SQUID-System mit ~4 fT/sqrt(Hz)

Geschirmte Umgebungen: BMSR-2 und ZUSE-MSR