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Physique > Examen 2 > Flashcards

Examen 2 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’un champ magnétique?

A

Manifestation de forces attractives et répulsives d’un objet sur un autre.

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2
Q

Quelles sont les 2 conditions pour avoir un champ magnétique?

A

-Charge électrique
-Mouvement (rotation/translation)

Donc, particule chargée en mouvement = création d’un champ magnétique

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3
Q

Quels sont les différents types d’aimant?

A
  1. Aimants naturels (terre et roches)
  2. Aimants induits artificiellement (differentes formes/forces)
  3. Électroaimants (Fils électrique enroulé, besoin de courant pour être aimanté ex: solénoïde)
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4
Q

Qu’est-ce que la magnétisation?

A

Lorsque certains matériaux ou tissus sont placés dans un champ magnétique, les dipôles qui les constituent vont s’aligner avec le champ.

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5
Q

Qu’est-ce que l’induction électromagnétique?

A

Création de courant électrique grâce à champ magnétique.
Champ magnétique variable créer courant électrique variable (courant induit). Courant alternatif seulement

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6
Q

Qu’est-ce que la loi de Faraday ?

A

Permet de déterminer l’intensité du courant induit.
Selon 3 facteurs :
-L’intensité du champ magnétique
-Le taux de variation de ce champ magnétique (vitesse de mouvement)
-Le nombre d’enroulement du circuit

Plus ces facteurs sont élevés, plus l’intensité du courant est élevée

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7
Q

Qu’est-ce que la loi de Lenz?

A

Permet de déterminer le sens du courant induit.
-Le courant induit s’oppose au changements du champ magnétique.
Suis moi je te fuis, fuis moi je te suis.

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8
Q

Qu’est-ce que les courants de Foucault?

A

Lorsqu’une pièce métalique est soumise à un champ magnétique variable, des courants sont induits dans le métal
Courant induit que l’on retrouve dans n’importe quelle pièce métalique. Ils forment des petits tourbillons électriques.
-Responsable d’une partie des pertes d’énergie

2 effets :
-Chaleur
-Bruit/vibration

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9
Q

Quelles sont les 2 sortes d’aimantation des particules?

A
  1. Aimantation microscopique (m)
    -aimantation d’une seule particule
  2. Aimantation macroscopique (M)
    -somme des aimantations de plusieurs protons. Dans même sens que champ magnétique lorsque majorité spin up
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10
Q

Quels sont les atomes interessants en IRM?

A

Les atomes ayant un nombre impair de nucléons (nucléons = protons + neutrons) puisqu’ils ont des propriétés magnétiques que les noyau à nombre pair n’ont pas.

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11
Q

Pourquoi l’hydrogène?

A

-Très abondant dans le corps, eau, graisse, tissus mous
-Aimantation plus élevée que les autres noyau d’atome donc plus facilement manipulable.

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12
Q

Quelle sont les différentes position que les protons peuvent avoir?

A

Spin up/parallèle : même direction que champ magnétique. Prend moins d’énergie

Spin down/anti-parallèle : direction inverse que champ magnétique. Prend plus d’énergie donc moins de protons en spin down.

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13
Q

Quel est l’effet du champ magnétique sur les protons?

A

Sert à aligner les aimantations des protons.
Crée 2 niveau d’énergie.
Crée mouvement de précession des protons

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14
Q

Quels sont les 2 mouvements de rotation des protons?

A
  1. spin : rotation sur lui même
  2. précession : rotation en cône (proportionnel au champ magné.)
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15
Q

Qu’est-ce que la fréquence de précession?

A

Rotation des protons en cône. Les protons ont tous la même fréquence de précession mais pas toujours synchronisés.
Fréquence de précession = fréquence de Larmor

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16
Q

Quels sont les différents axes en IRM?

A

-Axe Z : longitudinal, pieds vers tête
-Axe Y : transversal, plafond vers sol
-Axe X : transversal, gauche vers droite

X et Y sont perpendiculaires au champ magnétique

17
Q

Comment manipule-t-on les noyaux d’hydrogène?

A

-En les placant dans un fort champ magnétique
-En les excitant à l’aide d’onde radio (onde rf)
-En les relaxant en arrêtant d’émettre les ondes et en les laissant reprendre leur alignement initial

18
Q

Qu’est-ce que l’état d’équilibre?

A

-Lorsque le patient est placé dans le champ magnétique.
-Mz : max
-Mxy : 0

Mxy s’annule puisque précession désynchronisé.

Pas d’émission d’onde rf à cette étape.

19
Q

Qu’est-ce que l’excitation?

A

-Les protons revoivent de l’énergie grâce à l’antenne qui émet des ondes rf.
-L’énergie de ces ondes modifie l’alignement des protons par rapport au champ magnétique.
-La fréquence d’onde rf doit être égale à la fréquence de résonnance des protons

20
Q

Que veut dire résonnance?

A

Synchronisation des fréquences.
Frf = FLarmor = YB

21
Q

Quelles sont les 2 approches pour comprendre comment l’onde RF apporte de l’énergie aux protons et les excite?

A

-Approche quantique (énergétique)
-Approche vectorielle

22
Q

Quelle est la condition à respecter, dans l’approche quantique, pour que les protons puisses changer de niveau d’énergie?

A

Pour changer de niveau d’énergie, l’énergie des photons doit être absolument égale à deltaE, la différence d’énergie entre les deux niveaux.
Fréquence de Larmor = fréquence requise pour changer de niveau.

23
Q

Que fait l’approche quantique durant l’excitation?

A

-Fait référence aux particules individuelles, microscopique.

Au début : majorité de spin up.
Mz= MAX
-L’excitation consiste à faire changer les protons de niveau d’énergie
-L’écart entre les deux niveaux d’énergie dépend du champ magnétique.

À la fin : autant de spin up que de spin down donc Mz =0

24
Q

Que fait l’approche vectorielle durant l’excitation?

A

-Fait référence au comportement global, macroscopique.

Au début : les mouvements de précession des protons sont désynchronisés.
Mxy = 0
-L’onde émise par l’antenne à une force.
-La force de l’onde, ressentit par tout les protons en même temps, vient synchroniser et amplifier le mouvement de précession des protons.
-Fréquence de la force doit être égale à fréquence de précession

À la fin : les mouvements de précession sont synchronisés
Mxy= MAX

25
Q

Qu’est-ce que la bascule de 90degrés?

A

-L’impulsion de l’onde rf fait basculer l’aimantation M dans le plan xy
-Mz devient nulle et Mxy augmente.

26
Q

Qu’est-ce que la relaxation?

A

-L’émission d’ondes rf est arrêtée.
-Les protons retournent à leur état d’équilibre
-En relaxant, les protons renvoient leur énergie à l’antenne
-L’antenne capte l’énergie des protons
-Résonnance arrêtée puisque désynchornisation des précessions.
-L’aimantation M revient à son état initial donc Mz = max et Mxy=0
-Repousse de Mz (temps T1)
-Disparition de Mxy (temps T2)

27
Q

Que fait l’approche quantique durant la relaxation?

A

-Relaxation longitudinale (z)
-Désexcitation, les protons du niveau 2 retournent tranquillement au niveau 1 jusqu’à temps de retrouver majorité du départ.
Mz = 0 redevient Mz=MAX

28
Q

Que fait l’approche vectorielle durant la relaxation?

A

-Relaxation transversale (xy)
-Désynchronisation des mouvements de précession des protons.

Mxy =MAX redevient Mxy = 0

29
Q

Qu’est-ce que le Temps T1?

A

-Fait référence à l’approche quantique, Mz
-Temps que ca prend pour revenir à 63% de l’état initial.
-Dépend du type de tissu, de la grosseur des molécules des tissus.
-Tissus à grandes molécules (adipeux) : T1 plus court
-Tissus à petites molécules (liquides) : T1 plus long
-C’est ce qui permet de créer des contrastes

T1 est plus grand que T2

30
Q

Qu’est-ce que le temps T2?

A

-Fait référence à l’approche vectorielle, Mxy
-Temps que ca prend pour revenir à 37% de l’état initial.
-T2 dépend aussi du type de tissus
-Permet aussi de créer des contrastes.

T2 est plus petit que T1

31
Q

Donc, quelles sont les 3 étapes de la RMN?

A
  1. État d’équilibre : Champ magnétique seulement, alignement des protons Mz Max, précession désynchronisé Mxy nulle.
  2. Excitation : Champ magnétique + onde RF émise par antenne, excitation des protons donc autant spin up que spin down Mz nulle, synchronisation des précession Mxy max.
  3. Relaxation : Champ magnétique seulement, désexcitation des protons Mz max, désynchronisation des précessions Mxy nulle. L’antenne capte l’énergie libérée par les protons.

Le cycle recommence plusieurs fois pendant l’examen.

32
Q

Qu’est-ce que la perméabilité magnétique?

A

La capacité d’une substance à laisser passer le champ magnétique.
Capacité de la substance à s’aimanter.

+
Ferromagnétique
Paramagnétique
Non magnétique
Diamagnétique
-

Physique (2 decks)

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