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核磁共振磁場測量儀原理

發(fā)布時間:2021-11-26 點擊量:1183

核磁共振磁場測量儀原理

 NMR磁場測量儀原理
 NMR(核磁共振)現(xiàn)象是由于原子核右側(cè)的自旋(I)引起的核磁矩(μ)的交錯運動(ω)。當(dāng)正確的核磁矩物質(zhì)置于外部靜磁場(H)中時,μ以H為旋轉(zhuǎn)軸。

ω = γ ? H (γ = μ / Ih)

執(zhí)行由 表示的進(jìn)動運動。(圖1)(這里的h稱為h/2π,h稱為普朗克常數(shù))。

當(dāng)與角頻率對應(yīng)的高頻磁場H1在與H正交的方向上提供時,發(fā)生所謂的共振吸收。(圖2)

共振吸收光譜具有特定于物質(zhì)的弛豫范圍。
該設(shè)備中使用的樣品的共振譜寬度約為 10 μT。

* 通過線性頻率調(diào)制測量吸收信號 作為

觀察 NMR 信號的手段,通常使用用電源頻率的交流磁場調(diào)制上述圖 2 中的靜磁場 (H) 的方法。

NMR 信號變?yōu)榫哂兄貜?fù)電源頻率的脈沖信號,其形狀如圖 3 所示。

當(dāng)這個信號加到示波器上,加上在X軸上調(diào)制的工頻斜波后,可以觀察到一個以屏幕中心為諧振點,兩端寬度為屏幕的信號。 screen 是調(diào)制寬度。


吸收信號采用導(dǎo)數(shù)形式,中心采用基線零交叉形式。

* 自動跟蹤法磁場測量

 建立如上圖4所示的吸收信號的觀測狀態(tài)后,在吸收信號的零交叉點產(chǎn)生一個bals,結(jié)合調(diào)制波中點產(chǎn)生的參考脈沖進(jìn)行相位檢測. 增加。

 通過將圖 4 中的信號向左或向右移動,可以產(chǎn)生正或負(fù)電壓變化,并將其負(fù)反饋到振蕩頻率以產(chǎn)生 LO0P,從而導(dǎo)致自動跟蹤狀態(tài)。由于磁場的增加/減少方向根據(jù)探頭插入的方向反轉(zhuǎn),因此在面板上切換學(xué)校特性。

 至于測量方法,事先假設(shè)一個未知的磁場強度,選擇值中包含的BAND,進(jìn)行一次掃描操作并接近諧振點,當(dāng)達(dá)到調(diào)制寬度時,LOCK LO0F將操作,停止信號在中心,掃描也同時停止。

 信號的強弱與磁場分布的均勻性有關(guān),是信噪比的好壞。自動保持信號電平恒定的操作在內(nèi)部設(shè)置在大約 30 dB 的范圍內(nèi)。

 相位檢測用于檢測上圖5中(A)和(B)之間的位置關(guān)系,當(dāng)信號中沒有過零脈沖時輸出0。

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