Катушка в МРТ ловит радиосигнал от атомов водорода — как антенна ловит далёкую радиостанцию. Но сигнал слабый, и если усилитель сам шумит, картинка получается зернистой. В слабых магнитных полях (дешевле и компактнее, чем сильные) таких усилителей мало, и стоят они дорого.
Инженеры собрали усилитель из обычных биполярных транзисторов — тех, что стоят копейки и продаются в любом магазине электроники. Схема построена так, что усилитель почти не добавляет шума (меньше 1,3 децибела) и имеет низкое входное сопротивление — 3 Ома. Это важно: катушки в массиве перестают «перекрикивать» друг друга, и каждая слышит только свой участок тела.
Усилитель проверили на частотах 3 и 21,2 МГц и в настоящем томографе с полем 0,5 тесла. Картинки вышли чёткими, а сигнал — сильным. По сравнению с коммерческим усилителем для этих частот, самодельный оказался лучше по шуму и дешевле в разы.
Такой подход открывает путь к недорогим аппаратам МРТ для клиник, где нет денег на сверхпроводящие магниты. Ведь слабое поле — это не только дешевле, но и безопаснее для пациентов с имплантами.
При 0,5 тесла частота сигнала от водорода — около 21 МГц, это близко к коротковолновому радиодиапазону, где работают любительские радиостанции.