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自1973年美国纽约州立大学的劳特伯（Paul C.Lauterbur）利用投影重建法获得了世界上第一幅磁共振图像，磁共振设备已经发展了40余年，期间硬件和软件不断更新，但是磁共振设备的基本架构并没有改变。
磁共振设备的硬件组成
（1）磁体系统
分为永磁磁体和超导磁体，提供均匀的B0场。对于超导磁体来说包括内置线圈绕组和液氦压缩机。
（2）梯度系统
提供成像使用的梯度场，包括梯度放大器和梯度线圈。梯度子系统的主要参数包括：梯度场强、梯度场强切换率、梯度爬升时间等。
（4）谱仪系统
对扫描过程时序进行控制，对于射频波形和梯度波形进行计算与控制，对于接收信号进行采集和处理等。
（5）患者检查床系统
提供患者支撑和传送，包括机械部分和电器控制部分。
（6）主控台系统
提供用户接口，进行图像显示、图像打印、数据管理、与PACS系统连接以及系统维护，对于谱仪控制参数进行预处理或者计算。
磁共振设备的冷却
（1）液氦制冷原理与超导环境的形成
氦在通常情况下为无色、无味的气体；熔点-272.2℃(25个大气压)，沸点-268.785℃；密度0.1785g/L，临界温度-267.8℃，临界压力2.26大气压。氦是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦有两种天然同位素：3He、4He，自然界中存在的氦基本上全是4He。
建立超导环境的过程是首先将超导型磁体的绝热层抽真空，保持内部压力约为0.001Pa，然后将磁体预冷，把磁体液氦容器内温度降到接近4.2K，最后在液氦容器中灌满液氦，使超导线圈浸泡在液氦中。
（2）磁共振设备的冷却系统
•永磁型磁共振设备
冷却系统采用风冷、水冷独立设计。水冷系统仅给梯度线圈提供一定温度的循环冷却水，而电子设备（包括控制单元，梯度功率放大单元，射频功率放大单元）全部采用强制风冷，并在设备间配有空调。
•超导型磁共振设备
由于采用超导磁体，给磁体冷却的冷头压缩机需要较大制冷量，所以必须使用水冷系统降温。另外，由于系统整体功耗较大，除梯度线圈须采用水冷外，电子设备中的功率模块（如梯度功放，射频功放）也必须采用水冷才能保证稳定可靠地工作。超导型磁共振设备的冷却系统由液氦冷屏、冷头、氦压缩机和水冷机组四个部分组成。
①液氦冷屏——是磁体的组成部分之一，以牛津OR70型磁体为例，该磁体内设有20 K和80 K两级冷屏，两者的作用都是直接减少热辐射传导。
②冷头——是一个二级膨胀机，经过压缩的高纯氦气在冷头里膨胀带走周围的热量，通过两极缸套端面的铟垫圈将冷量传输到磁共振的这两个冷屏上，为其提供20K/80K两级低温。冷头由同步电机、旋转阀、配气盘、活塞和气缸组成。
③氦压缩机——主要为冷头提供低温高压氦气，其中充以高纯度的氦气，并通过软管与冷头相连。工作时，由冷头循环来的热氦气，经 过压缩提升压力，在热交换器中与冷却水交换热量，使温度迅速下降，成为低温高压氦气，经油水分离器滤油，再经吸附器进一步过滤后送冷头制冷用。
④水冷机组——类似于一个空调系统，经过热交换给氦压缩机提供冷却水，氦压缩机产生的热量最终由循环水带走。
磁场与射频场的屏蔽
（1）磁场与射频场对外界环境的影响
磁共振设备的强磁场会对某些敏感设备和系统的功能造成影响，使其无法正常运转。在不同的场强范围内，可受到影响的设备也不相同。在1高斯线范围内，如影像增强器、电子显微镜、超声诊断机、CT等设备会受到影响。在5高斯线范围内，心脏起搏器、生物刺激器、神经刺激器等设备会受影响。为了保证人员安全，在磁共振设备的机房设计时，必须将5高斯线限制在磁体扫描间范围内，并设置警告标志。
磁共振设备工作时会产生射频场，射频场不但会干扰电气设备，也会对人体健康带来危害。
（2）磁场的屏蔽
磁共振设备的主磁场（B0）的均匀性会被静态的铁磁物质（如钢制地板加强结构、钢结构横梁等）破坏，移动的铁磁物质（如汽车、电梯等）则可以引起直流磁场的波动，变压器、配电柜、高压线和其他电子设备中的电流变化则可引起交流磁场的波动。上述原因均可以导致磁共振设备磁场的不均性，从而导致伪影、图像模糊等问题。
磁屏蔽是指对直流或低频磁场的屏蔽。其原理是利用屏蔽体的高导磁率和低磁阻特性对磁通起磁分路作用，从而削弱屏蔽体内部的磁场。磁屏蔽不仅可防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均匀性的影响，还能大大削减磁屏蔽外部杂散磁场的影响。
磁屏蔽材料可以根据磁导率的高低划分为高磁导率及低磁导率两大类，分别以镍合金及铁合金（包括铁和钢）为代表。
铁或钢的最大磁导率可以达到5000，对一般的磁屏蔽可以满足要求，使5高斯线区缩小至理想范围之内。
磁屏蔽
可以分为有源屏蔽和无源屏蔽两种：
有源屏蔽——是指由一个线圈或线圈系统组成的磁屏蔽。与工作线圈（内线圈）相比，屏蔽线圈可称为外线圈。这种磁体的内线圈中通以正向电流，以产生所需的工作磁场；外线圈中则通以反向电流，以产生反向的磁场来抵消工作磁场的杂散磁场，从而达到屏蔽的目的。
无源屏蔽——房屋屏蔽、定向屏蔽、铁轭屏蔽
房屋屏蔽——即在磁体室的四周墙壁、地面和天花板等六面体中镶入4～8mm厚的钢板，构成封闭的磁屏蔽间。用材数量多，费用较高。
定向屏蔽——若杂散磁场的分布仅在某个方向超出了规定的限度(如5高斯线超出规定范围)，则可只在对应方向的墙壁中安装屏蔽材料，形成定向屏蔽。
铁轭屏蔽——是指直接在磁体外周安装铁轭（导磁材料），并以铁轭作为磁通返回路径的屏蔽方法，也称自屏蔽体。自屏蔽可以有板式、圆柱式、立柱式及圆顶罩式等多种结构形式，各种结构的设计都应以主磁场的均匀度不受影响为目的。
（3）射频场的屏蔽
磁共振设备工作时产生的强电磁辐射会对周围的人群造成伤害，并严重危害周围电子设备，使之无法正常工作。同时，外界电磁场也会干扰磁体的磁力线，从而间接影响磁共振设备的图像质量。因此，必须要对射频场（电磁波）进行屏蔽设计。
电磁屏蔽的原理是利用导电性能和导磁性能良好的金属板或金属网，通过反射效应和吸收效应来阻隔电磁波的传播。目前，主要使用金属网（实际实施时以铜皮的焊接来实现）来屏蔽电磁波。一般来说，金属网线越粗、网眼越小，屏蔽的效果越好。
截止波导管——解决开口电磁波泄漏的有效方法。
波导管是简单的金属结构，它具有高通滤波器的特性。波导管允许截止频率以上的信号通过，而低于截止频率的信号则被阻止或衰减。利用这个特性，可以设计波导管的截止频率使干扰信号的频率落在其截止区内，这样干扰信号就不能穿过波导管。
将截止波导管应用到屏蔽体上时，要注意以下3个问题：
①波导管必须是截止的。波导管对于在截止频率以上的电磁波没有任何衰减作用，至少要使波导的截止频率是所屏蔽频率的5倍，使作为截止波导使用的金属管道的直径超过所设截止频率对应的最大直径。
②不能有金属材料穿过截止波导管。
③采用焊接的方法安装波导管。
射频屏蔽施工时还需注意：
1. 失超管 失超管是用圆形不锈钢做的，从磁体中心一直通向室外，在失超管穿过屏蔽罩处管外侧与薄层铜皮焊接完好之外，无需做特许处理。
2. 通风口 磁体间的空调通风管一般采用铝材，在穿过屏蔽罩（过墙处）的一段采用蜂窝状的铜管，并且与屏蔽罩焊接牢固。
3. 观察窗和屏蔽门 在观察窗的位置采用相互交叉的且与磁体间墙面铜皮连接完好的铜网来达到屏蔽果。一般情况下，屏蔽门采用不锈钢材质，在不锈钢内部贴以铜皮，这些铜皮在门安装时要与墙面的铜皮焊接完好，门扇与门框接触处都是需要特别注意。
4. 照明 磁体间的照明电应采用直流电源。照明电缆在进入磁体间时要采用滤波器来进行转接。电源滤波器（以下简称滤波器）是由电感、电容等构成的无源双向多端口设备，起低通滤波器的作用，一个衰减共模干扰，另一个衰减差模干扰。滤波器能在阻带（通常大于10kHz）范围内衰减射频能量，从而让工频无衰减或很少衰减地通过。
5. 传导板 磁体与设备间内机组柜接的电缆在穿过屏蔽罩时也是必须特许处理的，否则会导致屏蔽效果降低。在磁体间屏蔽的电缆开口处，一般会随机匹配一个传导板，其内部由很多信号滤波器组成，可以对除了有用信号以外的其他电磁波进行衰减。
