第四章超导材料

1、第四章第四章 超导材料超导材料 v4.1 超导材料的基础特性 v4.2 低温超导材料 v4.3 高温超导陶瓷 v4.4 超导材料的应用 v制得液氦 1908年，荷兰物理学家昂纳斯首次成功地把称为“永 久气体”的氦液化，因而获得4.2K (-268.8) 的低温源。 v超导现象 1911年，昂纳斯在测试纯金属电阻率 的低温特性时，他又发现，汞的直流 电阻在4.2K左右低温时突然消失，他 认为这时汞进入了一种以零阻值为特 征的新物态，并称为“超导态”。 v1913年诺贝尔物理学奖 前言 荷兰物理学家 H. Kamerlingh Onnes v高温超导作为“梦想”早就被人们提出过，但作为现实 还是最

2、近10年来的事。 1986年，美国IBM公司的研究中心报道了LaBaCuO具有 35K的高温超导性。随后，美国贝尔实验室研究的超导 材料，其临界超导温度达到40K。 1987年，科学家们相继在YBaCuO系材料上把临界超导 温度提高到90K以上。年底，BiSrCaCuO系材料又把临 界超导温度的记录提高到110K。 1993年，通过Hg元素对Tl的完全替代又发现了临界超导 温度为135K的HgBaCaCuO新材料。 v金属Hg电阻随温度变化 规律及超导临界温度随 年代的变化 4.1 超导材料的基础特性 v超导体可分为两类： 1、第一类超导体：界面能为正，包括除Nb、Ta、V以外 的纯金属； 2

3、、第二类超导体：界面能为负，包括Nb、Ta、V和所有 超导合金及化合物 。 v在常压下具有超导电性的金属有32种（如图元素周期表 中蓝色方框所示）,而在高压下或制成薄膜状时具有超 导电性的元素金属有14种（如图元素周期表中绿色方框 所示） v第I类超导体主要包括一些在常压下具有良好导电性的 纯金属，如铝、锌、镓、镉、锡、铟等，该类超导体的 熔点较低、质地较软，亦被称作“软超导体”。其特征 是由正常态过渡到超导态时没有中间态，并且具有完全 抗磁性。第I类超导体由于其临界电流密度和临界磁场临界电流密度和临界磁场 较低较低，因而没有很好的实用价值。 v第II类超导体由正常态转变为超导态时有一个中间态

4、； v第II类超导体的混合态中有磁通线存在，而第I类超导体 没有； v第II类超导体比第I类超导体有更高的临界磁场、更大的 临界电流密度和更高的临界温度 。 v第II类超导体根据其是否具有磁通钉扎中心而分为两类： （1）理想第II类超导体：体内组分均匀分布，不存在各种 晶体缺陷，其磁化行为呈现完全可逆； （2）非理想第II类超导体：非理想第二类超导体具有较大 的实用价值。 三个重要的物理参数 v实现超导必须具备一定的条件，如温度 、磁场、电流都 必须足够的低。超导态的三大临界条件： （1）临界温度临界温度（Tc）：超导体电阻突然变为零的温度； （2）临界电流临界电流（Ic）：超导体无阻载流的能

5、力是有限的， 当通过超导体中的电流达到某一特定值时，又会重新出 现电阻，使其产生这一相变的电流称为临界电流； （3）临界磁场临界磁场（Hc）：逐渐增大磁场到达一定值后，超 导体会从超导态变为正常态，把破坏超导电性所需的最 小磁场称为临界磁场。 v这三者密切相关，相互制约。 v超导体的临界参数 1、临界温度（Tc）：在无外磁场的情况下，超导体由正常 态转变为超导态或相反转变时的温度称为临界温度。为 了便于超导材料使用，希望临界温度越高越好临界温度越高越好。但是第 一类超导体的临界温度一般都比较低。 2、临界磁场（Hc）：当金属已处于超导态时，若施以足够 强的磁场，便能破坏其超导性，使它由超导态转

6、变为非 超导态，电阻重新恢复。临界磁场即是指这种破坏超导 态所需的最小磁场强度。 第一类超导体的特性 3、临界电流（Ic）和临界电流密度（Jc）：产生临界磁场 的电流，即超导态允许流动的最大电流，称为临界电流 Ic。通过超导体的电流达到一定数值时，可使超导态破 坏而转变为正常态。此时，单位截面积上承载的电流值 称为临界电流密度。 v由于第一类超导体的Hc都不大，Ic也较小，使第一类超 导体不能实用。 v零电阻率：电阻率是超导体的一重要的特性。当超导体 的温度接近临界温度时，其电导率可视为无限大，因而 可承载很大的电流，只要这个电流不超过临界电流Ic， 超导体内电流的流动就可看成是无阻的，热损耗

7、也可忽 略不计。若用这样的超导体组成一个闭合回路，一旦回 路中激发起电流，该回路内的电流将持续下去。由于超 导体的电阻为零，所以电流在超导体内流动时，导体内 任意两点间的电势差为零，则整个导体是一个等势体。 持续电流实验 v若将金属线圈放在磁场中，则线圈内将产生感应电流， 对于正常金属线圈来说，当磁场去掉后，线圈内电流很 快衰减为零，而对于超导线圈，情况却完全不同，下图 是著名的持续电流实验。将一超导线圈放在磁场中并冷 却到临界温度以下，突然撤去磁场，则在超导线圈中产 生感生电流。 v实验发现，此电流可以持续存在，观察几年也未发现电 流有明显变化。应该指出的是，超导体只有在直流情况 下才有零电

8、阻现象，若电流随时间变化，将会有功率耗 散。超导材料的零电阻特性可以用来输电和制造大型磁 体。超高压输电会有很大的损耗，而利用超导体则可最 大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未 进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术 的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在 不久的将来得以实现。 v迈斯纳效应（完全抗磁性）：迈斯纳（Meissner）于 1933年通过实验证明，当金属在外磁场中冷却而从非超 导态转变为超导态时，体内原有的磁力线立即被推出体体内原有的磁力线立即被推出体 外，磁感应强度恒等外，磁感应强度恒等于于零零，这种现象称为迈斯纳效应。 迈斯纳效应又叫完全抗磁性。

9、而且若对超导体施以强外 磁场（小于等于Hc），体内亦将没有磁力线透过。也就 是说，超导体不仅是一个理想的导电体，而且也是一个 理想的抗磁体。现常用迈斯纳效应这个重要性质来判别 物质是否具有超导性。 p 迈斯纳实验表明，不论是先降温后加磁场，还是先加磁 场后降温，只要进入超导态（图中符号：S表示超导态， N表示正常态），超导体就把全部磁通排出体外，与初 始条件无关，也与过程无关。即超导体内部B不仅 恒定不变，而且恒定 为零。B 0，这是迈 斯纳效应的实验结论。 N N S 降温 降温 加场 加场 S 磁悬浮现象 v磁悬浮现象就是超导体具有完全抗磁性的证明。人们做 过这样一个实验，在一个浅平的锡盘

10、中，放入一个体积 很小磁性很强的永久磁铁，然后把温度降低，使锡出现 超导性。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，飘 然升起，与锡盘保持一定距离后，便悬空不动了。 v产生这一现象的原因，是由于超导体的完全抗磁性，使 小磁铁的磁力线无法穿透超导体，磁场发生畸变，便产磁场发生畸变，便产 生了一个向上的浮力生了一个向上的浮力。进一步的研究表明：处于超导态 的物体，外加磁场之所以无法穿透它的内部，是因为在 超导体的表面感生一个无损耗的抗磁超导电流，这一电 流产生的磁场，恰巧抵消了超导体内部的磁场。 v同位素效应 超导体的临界转变温度和其同位素质量有关。同位素质 量愈大，转变温度便愈低。例如，原子量为1

11、99.5的汞同 位素，它的临界转变温度是4.18K，而原子量为203.4的 汞同位素，临界温度却为4.146K。这种同位素效应可用 下式表示： TcM1/2常数 由于同一元素各同位素的差别在于原子核的质量，因此， 同位素效应表明在超导现象中，电子和晶格振动的相互 作用是一个重要的原因。 此外，在超导过渡（Tc）时，物质的某些物理性质亦将 改变。如热电动势消失，霍尔效应和超声吸收都改变了， 还观察到对红外线的吸收等。 v比热容突变 第一类超导体在磁场中过渡到超导态时，有潜热(即相 变热)发生，属一级相变。若外磁场为零，物质在临界 温度Tc下转入超导态时， 将没有潜热产生，为二级 相变。但物质的比

12、热容在 超导转变时将发生突变。 v单电子隧道效应：当一个电子在势垒中运动时，电子可 以借助真空，从真空吸收一个虚光子，使自己的能量增 大而越过势垒，电子一旦越过势垒，便将虚光子送还给 真空。同时，电子的能量也返回到原来的值，量子理论 称它为隧道效应。 v约瑟夫森效应（双电子隧道效应）：1962年，约瑟夫森 （Josephson）提出，应有电子对通过超导-绝缘层-超导 隧道元件，即一对对电子成伴地从势垒中贯穿过去。电 子对穿过势垒可以在零电压下进行，所以约瑟夫森效应 与单电子隧道效应不同，可用实验对它们加以鉴别。零 电压下的约瑟夫森效应又称直流约瑟夫森效应。此外还 有交流约瑟夫森效应。它们具有共

13、同的特点，都是双电 子隧道效应。 第二类超导体的特征 v1. 临界温度Tc 一般情况下，第二类超导体的临界温度比第一类超导体 的临界温度高。 v2. 临界磁场Hc 第二类超导体有两个临界磁场：下临界磁场（Hc1）和 上临界磁场（Hc2）。Hc1值较小，Hc2比Hc1高一个数量级， 而且大部分第二类超导体的Hc2比第一类超导体的Hc要高 得多。在温度低于Tc条件下，外磁场小于Hc1时，第二类 超导体的性能与第一类超导体相同，处于完全抗磁性状 态。 v当外磁场介于Hc1与Hc2之间时，第二类超导体处于超导 态与正常态的混合状态。磁场部分地穿透到超导体内 部。电流在超导部分流动。随着外加磁场的增加，

14、正 常导体部分会渐渐扩大，当外加磁场等于Hc2时，超导 部分消失，导体转为正常态。由于第二类超导体的下 临界磁场比上临界磁场要小得多，所以除个别极低的 磁场外，上临界磁场以下的大部分磁场都可以形成混 合态。某些第二类超 导体（如Nb3Sn、V3Ga、 Nb3Ge等）的上临界磁场 Hc2能高达数十特斯拉。 其实第二类超导体不存 在迈斯纳效应。 v临界电流Ic 对于第二类超导体，在Hc1以下行为与第一类超导体相 同，其Ic也可以按第一类超导体考虑。当第二类超导体 处于混合态时，超导体中正常导体部分通过的磁力线与 电流作用，产生了洛伦兹力，使磁通在超导体内发生运 动，要消耗能量。在这种形式下，只能以

15、电功率的损失 补充这部分能量，换句话说，等于产生了电阻，临界电 流为零。但超导体内总是存在阻碍磁通运动的“钉扎 点”，如缺陷、杂质、第二相等。随着电流的增加，洛 伦兹力超过了钉扎力，磁力线开始运动，此状态下的电 流是该超导体的临界电流。 BCS理论 v1957年在伊利诺大学的 B.D. Bardeen（巴丁）、L.N. Cooper（库柏）及 J.R. Schrieffer（施里弗）为了正确解 释超导现象，发表了著名且完整的超导微观理论（量子 理论），称为 BCS 理论。BCS理论是由美国物理学家巴 丁、库珀和施里弗于1957年首先提出的，并以三位科学 家姓名第一个大写字母命名这一理论。 v获

16、1972年诺贝尔物理奖 vBCS理论的三个观点： （1）在一定温度下，金属中参与导电的电子结成库珀对， 这是一个相变过程； （2）库珀对电子凝聚在费密面附近； （3）费密面以上将出现一个宽度为的能隙。 v要点：电子在晶格中移动时会吸引邻近格点上的正电荷， 导致格点的局部畸变，形成一个局域的高正电荷区高正电荷区。这 个局域的高正电荷区会吸引自旋相反的电子，和原来的 电子以一定的结合能相结合配对。在很低的温度下，这 个结合能可能高于晶格原子振动的能量，这样，电子对电子对 将不会和晶格发生能量交换将不会和晶格发生能量交换，也就没有电阻，形成所谓 “超导”。 v缺点：BCS理论并无法成功的解释所谓第二

17、类超导，或 高温超导的现象 1.2 低温超导材料 v超导材料按其化学组成可分为： 1、元素超导体 2、合金超导体 3、化合物超导体 v它们均属于低温超导体。 元素超导体 v已发现的超导元素近50种。除一些元素在常压及高压下 具有超导电性外，另部分元素在经过持殊工艺处理（如 制备成薄膜，电磁波辐照，离子注入等）后显示出超导 电性。其中Nb的Tc最高（9.24 K），与一些合金超导体 相接近，而制备工艺要简单得多。 v常压下，在目前所能达到的低温范围内，已发现具有超 导电性的金属元素有28种。其中过渡族元素18种，如Ti、 V、Zr、Nb、Mo、Ta、W等；非过渡族元素10种，如Bi、 Al、Sn

18、、Pb等。研究发现，在施以30GPa压力的条件下， 超导元素的最高临界温度可达13K。 v 元素超导体除V、Nb、Ta以外均属于第一类超导体，很 难实用化。 合金超导体 v合金系超导材料具有塑性好塑性好，易于大量生产易于大量生产，成本低成本低等 优点，所以它是绕制大型磁体的最合适材料。 vNb-Zr合金是最先发展起来的超导合金材料，在1965年以 前它曾是超导合金中最主要的产品，用于制做超导磁体。 Nb-Zr合金具有低磁场高电流的持点，后来逐渐被加工性 能好，临界磁场高，成本低的Nb-Ti合金所取代。 v在目前的合金超导材料中，Nb-Ti系合金实用线材的使用 最为广泛，原因之一是它与铜很容易复

19、合。复合的目的 是防止超导态受到破坏时，超导材料自身被毁。Nb-Ti合 金线材虽然不是当前最佳的超导材料，但由于这种线材 的制造技术比较成熟，性能也较稳定，生产成本低，所 以目前仍是实用线材中的主导。70年代中期，在Nb-Zr、 Nb-Ti合金的基础上又发展了一系列具有很高临界电流的 三元超导合金材料，如Nb-40Zr-10Ti，Nb-Ti-Ta等，它们 是制造磁流体发电机大型磁体的理想材料。 Nb-Ti合金的制备工艺： vNb、Ti均为难熔金属，故其制备工艺要考虑难熔合金的 特点，即材料的熔点高和在高温下易于氧化。同时为了 适应超导磁体的要求必须进行一些特殊的处理。Nb-Ti合 金的典型工艺

20、流程如下： 电子束轰击熔炼真空电弧炉熔炼热锻或冷加工均 匀化处理冷加工固溶处理包铜冷加工拉丝 时效热处理。 vNb-Zr合金的加工工艺类似于Nb-Ti合金，均属于难熔合 金范畴。 化合物超导材料 v化合物超导体与合金超导体相比，临界温度和临界磁场 (Hc2)都较高。一般超过10T的超导磁体只能用化合物系 超导材料制造。如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge、Nb3Al， Nb3(AlGe)等。但这些化合物超导材料都非常脆，加工困 难，往往无法直接绕成磁体，必须采用特殊的制备方法。 就这点来说，它不如超导合金。实际能够使用的超导化 合物只有Nb3Sn和V3Ga两种，其它化合物由于加工成线 材较困难，

21、尚不能实用。 Nb3Sn超导化合物 vNb3Sn化合物具有高临界温度Tc（18K）、高临界磁场 Hc（4.2K下，22.1T）和在强磁场下能承载很高的超导 电流密度Jc（10T下，4.5105A/cm2）的特性。它是用 来制作8.015.0T超导磁体的主要材料。 v制备Nb3Sn线圈的两种途径： 1、先制成Nb3Sn超导带（线），再绕制线圈 在Nb基底带上，表面镀Sn，再经900950的热处理 后表面生成Nb3Sn层，再绕成线圈。 2、绕成线圈，再生成Nb3Sn 在尚未生成Nb3Sn化合物时，将它绕成线圈，然后将整 个线圈加热，通过扩散反应生成Nb3Sn。 V3Ga超导化合物 vV3Ga具有良

22、好的超导性，在4.2K时，Hc 24T，尤其在 强磁场(10T)下，它的Jc值比Nb3Sn 还高。用它可绕制 15.020.0T超导磁体是较适宜的。 vV3Ga带材的制法：在V基底带上沉积Ga，生成含Ga高的 化合物层，再在带面上镀Cu，并经600700的热处理， 使其形成V3Ga超导化合物层。 v为了克服超导化合物材料性能的不稳定性，也可以用铜 合金裹在化合物上形成极细的多芯线。Nb3Sn和V3Ga极 细多芯线的制造加工过程如下图所示。 v首先在Cu-Sn(或Cu-Ga)合金锭 上钻出多孔，再用多根Nb棒(或 V棒)均匀地插入Cu-Sn (或Cu- Ga)合金中，形成Nb-(Cu-Sn)或

23、V-(Cu-Ga)的复合体，然后对复 合体进行挤压加工。再用拉拔 方法将Nb-(Cu-Sn)或V-(Cu-Ga) 复合体加工成线状，通过再组 合把很多这种线状复合体再插 入到Cu-Sn(或Cu-Ga)合金管中， 然后进行拔丝加工(中间退火) 和扭绞加工制成线状，再对加 工后的线材进行热处理（600- 700），即可形成Nb3Sn(或 V3Ga)极细多芯线。 v1986年12月15日，美国休斯敦大学的朱经武等人在La- Ba-Cu-O系统中，发现了40.2K的超导转变。12月26日中 国科学院物理研究所的赵忠贤等人发现转变温度为 48.6K的Sr-La-Cu-O，转变温度为70K的Ba-La-C

24、u-O。 v1987年2月16日，朱经武领导的阿拉巴马大学和休斯敦 大学组成的实验小组，发现Y-Ba-Cu-O的Tc为92K。2月 24日，赵忠贤等人获得液氮温区的超导体Y-Ba-Cu-O， Tc在100K以上，出现零电阻的温度为78.5K。人们终于 实现了获得液氮温区超导体的多年梦想。 1.3 高温超导陶瓷 高温超导体的特征 v高温氧化物超导体，从结构上都是从钙钛矿结构演变而 来，目前共有4种典型的高Tc氧化物系列，即La-Sr-Cu-O (Tc35K)；Y-Ba-Cu-O (Tc90K)；Bi-Sr-Ca-O (Tc80K)； Tl-Ba-Cu-O (Tc120K)。 v在一定压力范围内，

25、加压可以提高超导体的Tc。晶格中 原子的无序是影响材料超导持性的一个重要因素。在大 多数高温超导体中，都发现了迈斯纳效应和约瑟夫森效 应，在超导态时电阻率低于10-18cm。 v所有高温氧化物超导体都是第二类超导体。空穴配对是 高温超导体的一个基本特征。 v高温超导体在结构和物性方面具有以下特征： 1、晶体结构具有很强的低维特点，三个晶格常数往往相差 34倍； 2、输运系数（电导率、热导率等）具有明显的各向异性； 3、磁场穿透深度远大于相干长度，是第二类超导体； 4、载梳子浓度低，且多为空穴型导电； 5、同位素效应不显著； 6、迈斯纳效应不完全； 7、隧道实验表明能隙存在，且为库柏型配对。 v

26、目前，在高温超导研究领域中，着重进行三个方面的探 索： 1、继续提高Tc，争取获得室温超导体； 2、寻找适合高温超导的微观机理； 3、加紧进行高温超导材料与器件的研制，进一步提高材料 的Jc和Hc，改善各种性能，降低成本，以适应实用化的 要求。 高温超导材料 v日本科学家成功地使铋系氧化物超导体线材化，芯体由 1330条超导线材集束而成，临界温度为102K，不加磁场 时 ， 在 液 氮 温 度 下 ， 所 测 临 界 电 流 密 度 为 10002000A/cm2。线材厚度0.16 mm，宽1.8mm，断面呈 扁平形状。 v在铋系高温超导物质外覆盖银后，烧制成宽4 mm，厚 0.4mm的带状线

27、材，长度可达60m。目前已成功地完成 使电流从一端流向另一端的通电试验。在摄氏零下256度 时流过电流的绝对值为10.5A，电流密度为2450A/cm2， 已达到实用化的水平。 v朱经武领导的休斯敦大学研究小组，成功地把高温超导 体制成了棒材，这种棒材能够载大电流，从而朝着使这 项新技术达到实用化方向迈进了一大步。该小组开发出 一种“连续制造法”，应用此法有可能制造出各种规格 的超导体，诸如片状、棒状、线状，甚至厚膜。新的超 导棒材最大的载流能力约为60000A/cm2，足以驱动某些 发动机和发电机。 1.4 超导材料的应用 p 电力工程 p 交通运输 p 电子工程 p 生物医疗 p 军事 p

28、 科学工程和实验室 p 农业 v在电力工程方面的应用 超导输电在原则上可以做到没有焦耳热的损耗，因而 可节省大量能源；用超导线圈储存能量在军事上有重大 应用，超导线圈用于发电机和电动机可以大大提高工作 效率、降低损耗，从而导致电工领域的重大变革。 超导导线(含2120根微米直 径之铌钛合金纤维) v超导储能装置 超导储能装置是利用超导线圈将电磁能直接储存起来， 需要时再将电磁能返回电网或其它负载的一种电力设施。 一般由超导线圈、低温容器、制冷装置、变流装置和测 控系统几个部件组成。其中超导线圈是超导储能装置的 核心部件，它可以是一个螺旋管线圈或是环形线圈 。 v超导发电机 在电力领域，利用超导

29、线圈磁体可以将发电机的磁场 强度提高到56 万高斯，并且几乎没有能量损失，这 种发电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电 容量比常规发电机提高510倍，达1万兆瓦，而体积却 减少1/2，整机重量减轻1/3，发电效率提高50 。 v超导限流器 超导限流器是利用超导体的超导/正常态转变特性，有 效限制电力系统故障短路电流，能够快速和有效地达到 限流作用的一种电力设备。超导限流器集检测、触发和 限流于一体，反应速度快，正常运行时的损耗很低，能 自动复位，克服了常规熔断器只能使用一次的缺点 。 v超导技术在交通运输方面的应用 日本超导磁悬浮列车MAGLEV 高温超导磁悬浮实验车“世纪号” v列车

30、的最高时速为350公里，飞机的为1500公里。所以 人们就想寻求一种时速介于两者之间的交通工具。磁悬 浮列车整好满足了这个要求。最高时速可达到500公里。 v磁悬浮列车是利用超导体的完全排磁性，使列车悬浮在 空中，以直流电动机作为推动力。 v优点：不接触轨道，无摩擦，运行安全，无噪声，无任 何有害气体排放，造价也只有地铁的三分之一。 v上海浦东已经建成了我国第一 条磁悬浮铁路，全长30公里， 仅需8分钟。 v超导技术在电子工程方面的应用 用超导技术制成各种仪器，具有灵敏度高、噪声低、 反应快、损耗小等特点，如用超导量子干涉仪可确定地 热、石油、各种矿藏的位置和储量，并可用于地震预 报 。 超导

31、量子干涉仪 v超导数字电路 超导数字电路利用约瑟夫森结在零电压态和能隙电压态 之间的快速转换来实现二元信息。应用约瑟夫森效应的 器件可以制成开关元件，其开关速度可达10-11秒左右的 数量级，比半导体集成电路快100倍，但功耗却要低 1000倍左右，为制造亚纳秒电子计算机提供了一个途径。 v超导技术在生物医疗方面的应用 核磁共振断层扫描仪其原理乃是利用核磁共振原理，观 察体内某一种原子核的变化分布(主要是氢原子)，将结 果显像为人体断层扫描图，以观察身体中病灶组织的变 化。 核磁共振断层扫描仪与人 体断层扫描图 v核磁共振成像基本原理：是将人体置于特殊的磁场中， 用无线电射频脉冲激发人体内氢原

32、子核，引起氢原子核 共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特 定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体 外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像。 v磁共振成像技术（MRI）和计算机断层扫描技术（CT） 成像技术比较 CT是将X射线射线对人体组织作横断面扫描后通过计算机 对密度对比分析成像诊断疾病，对人体有X线辐射损伤； MRI是通过发射脉冲磁场信号发射脉冲磁场信号，对人体氢质子磁共振信 号进行分析成像，诊断疾病，不存在X线幅射损伤。可 根据需要对人体进行横断面、矢状面、冠状面三维任意 角度切层，通过各种角度显示病变，立体感更强，而且 在同一切层可采用不同序列、不同参数扫描，这更有利 于对不同生物学