Как поймать резонанс

Протоны атомов веществ, из которых состоит луковица,— это микромагнитики. Если какой-нибудь предмет, например ту же луковицу, поместить в однородное магнитное поле, то магнитики эти ориентируются как по полю, так и против него. Ориентация по полю выгодна протонам (однородные полюса отталкиваются, а разнородные притягиваются), а против поля — невыгодна. Если заставить протоны в магнитном поле развернуться в нем, то при этом они поглощают и излучают энергию на частотах ультракороткого диапазона волн. Это и есть ЯМР, ядерный магнитный резонанс. Интенсивность поглощения зависит от плотности вещества, то есть количества протонов, содержащихся в том или ином участке той же луковицы.

На основе ЯМР и создан прибор, позволяющий заглянуть внутрь непрозрачных предметов. В установке предмет помещают в катушку колебательного контура, настроенного на длину волны ЯМР. Колебательный контур с образцом находится в магнитном поле, однородность которого строго рассчитанным образом меняют так, чтобы ЯМР – поглощение наблюдалось лишь на небольшом участке образца. По мере перемещения этого участка по образцу интенсивность ЯМР-сигнала меняется: сигнал сильнее там, где больше протонов.

Новый прибор, учитывая координаты исследуемого участка, переводит сигналы ЯМР в цветное изображение. Яркость изображения пропорциональна интенсивности сигналов.
Кроме того, установка может не только фотографировать внутренность предмета, но и судить по тому же резонансу о химическом составе вещества, из которого предмет состоит.