Шим — это устройство, используемое для регулировки однородности магнитного поля . Шимы получили свое название от чисто механических шимов, используемых для регулировки положения и параллельности полюсных поверхностей электромагнита. Катушки, используемые для регулировки однородности магнитного поля путем изменения тока, протекающего через него, были названы «электрическими токовыми шимами» [1] из-за их схожей функции.
В ЯМР и МРТ шиммирование применяется перед началом работы магнита для устранения неоднородностей его поля.
Первоначально магнитное поле внутри ЯМР-спектрометра или МРТ-сканера будет далеким от однородного по сравнению с «идеальным» полем устройства. Это является результатом производственных допусков и магнитного поля окружающей среды. Железные конструкции в стенах и полу смотрового кабинета намагничиваются и нарушают поле сканера. Зонд и образец или пациент слегка намагничиваются при попадании в сильное магнитное поле и создают дополнительные неоднородные поля. Процесс исправления этих неоднородностей называется шиммированием магнита, шиммированием зонда или шиммированием образца, в зависимости от предполагаемого источника остаточной неоднородности.
В сканере МРТ требуется однородность поля порядка 1 ppm в объеме в несколько литров. Высокоразрешающая ЯМР-спектроскопия требует однородности поля лучше, чем 1 ppb в объеме в несколько миллилитров. [2]
Существует два типа шиммирования: активное и пассивное. Активное шиммирование использует катушки с регулируемым током. Пассивное шиммирование включает в себя куски стали с хорошими магнитными свойствами. Куски стали помещаются рядом с постоянным или сверхпроводящим магнитом. Они намагничиваются и создают собственное магнитное поле. В обоих случаях дополнительные магнитные поля (создаваемые катушками или сталью) добавляются к общему магнитному полю сверхпроводящего магнита таким образом, чтобы увеличить однородность общего поля.
Существуют различные способы определения неоднородности магнитного поля в центре МР-спектрометра. В настоящее время для медицинских МР-сканеров отраслевым стандартом является измерение среднеквадратических значений поля для различных (в основном концентрических) объемов в середине сканера.
http://web.mit.edu/8.13/www/pdf_files/shimming.pdf