【摘要】：核磁共振(NMR:nuclear magnetic resonance)作為一種新興的測(cè)量技術(shù)有著檢測(cè)精度高、無(wú)損樣品、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療影像,油井勘測(cè),材料檢測(cè),以及食品安全等領(lǐng)域。然而傳統(tǒng)核磁共振儀器存在著體積大,制造和維護(hù)成本極高等問(wèn)題,嚴(yán)重限制了核磁共振儀器的使用普及。為了使核磁共振在日常民用檢測(cè)中得到發(fā)展,降低儀器成本,滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和易于攜帶等技術(shù)要求,小型化核磁共振儀的研究具有重要意義。本課題目標(biāo)是以地溝油為檢測(cè)對(duì)象,開(kāi)展檢測(cè)地溝油的小型便攜式核磁共振技術(shù)的基礎(chǔ)研究。目的是研究出一種以永磁體材料作為主磁體,能隨身攜帶,現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)樣品的小型核磁共振儀。論文主要圍繞著小型化核磁共振儀的主磁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真并選擇了與磁體相匹配射頻線(xiàn)圈,目標(biāo)是設(shè)計(jì)出磁場(chǎng)強(qiáng)度高,均勻性好適用于核磁共振檢測(cè)用的主磁體結(jié)構(gòu)。論文主要完成了以下工作:(1)分析國(guó)內(nèi)外小型化核磁共振儀的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)核磁共振原理做了闡述。(2)對(duì)比不同的小型化核磁共振儀的多種主磁體結(jié)構(gòu),對(duì)永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)和磁路結(jié)構(gòu)做了理論計(jì)算作為主磁體尺寸確定和勻場(chǎng)調(diào)整的參考依據(jù)。(3)對(duì)傳統(tǒng)對(duì)極式主磁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。通過(guò)增加外部鐵軛構(gòu)成導(dǎo)磁回路增加場(chǎng)強(qiáng),安裝優(yōu)化后的極靴消除磁場(chǎng)端部不均勻問(wèn)題,以此提高氣隙磁場(chǎng)均勻性。(4)針對(duì)永磁材料主磁體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度低,均勻性差,氣隙場(chǎng)衰減迅速等缺點(diǎn)。提出利用海爾貝克陣列(Halbach)磁體結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)主磁體方案。Halbach結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生磁場(chǎng)具有單極性,強(qiáng)度高,分布均勻,幾乎無(wú)漏磁等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)了雙層嵌套的二極Halbach主磁體。(5)通過(guò)對(duì)Halbach型主磁體進(jìn)行仿真,對(duì)主磁體腔體內(nèi)部的氣隙場(chǎng)分布情況進(jìn)行了詳細(xì)分析,證明了此結(jié)構(gòu)主磁體性能上的優(yōu)越性。并為核磁共振主磁體選擇了相匹配的射頻線(xiàn)圈。最后對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié),為開(kāi)展下一步工作做了建議。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TH834
【圖文】：

如圖 1-1 是其中具有代表性的幾種磁體類(lèi)型，磁體外部構(gòu)主磁場(chǎng)）區(qū)域，這樣極大的解放了磁共振對(duì)樣品體積的測(cè)去測(cè)量大型的樣品或進(jìn)行障礙物后檢測(cè)。它是 B. Blum型磁體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，先后設(shè)計(jì)出產(chǎn)生均勻磁場(chǎng)的多種主磁本靜磁場(chǎng)以后，通過(guò)配合射頻線(xiàn)圈對(duì)磁場(chǎng)不均勻處進(jìn)行墊勻性效果，或者在磁場(chǎng)內(nèi)部不均勻添加小型磁棒來(lái)達(dá) B,，2008）。

（c）Portable NMR Spectrometers （d） NMR cuff圖 1-2 不同種類(lèi)小型核磁共振儀小型核磁共振儀器的技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)研制出應(yīng)用于測(cè)量不同樣品種。利用永磁材料實(shí)現(xiàn)非制冷條件下追求磁場(chǎng)強(qiáng)度的最大化，儀器的尺寸尺寸縮小了很多，也能夠搬動(dòng)。如圖 1-3 為部分臺(tái)式磁共振設(shè)備（A.Me3）。以“臺(tái)式”設(shè)備為主，包括部分手持式設(shè)備，成功的應(yīng)用于材料、和測(cè)試領(lǐng)域。

（c）Portable NMR Spectrometers （d） NMR cuff圖 1-2 不同種類(lèi)小型核磁共振儀小型核磁共振儀器的技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)研制出應(yīng)用于測(cè)量不同樣品種類(lèi)的器。利用永磁材料實(shí)現(xiàn)非制冷條件下追求磁場(chǎng)強(qiáng)度的最大化，儀器的尺寸比傳的尺寸縮小了很多，也能夠搬動(dòng)。如圖 1-3 為部分臺(tái)式磁共振設(shè)備（A.Me′tais，003）。以“臺(tái)式”設(shè)備為主，包括部分手持式設(shè)備，成功的應(yīng)用于材料、醫(yī)學(xué)像和測(cè)試領(lǐng)域。

【參考文獻(xiàn)】

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1 籍勇亮;何為;吳高林;王謙;李龍;孟凱凱;徐征;;單邊核磁共振儀中射頻線(xiàn)圈的優(yōu)化[J];電工電能新技術(shù);2015年09期

2 劉敏;邱雯綺;孫惠軍;陳忠;;便攜式核磁共振譜儀的研究進(jìn)展[J];波譜學(xué)雜志;2014年04期

3 汪紅志;劉翔;苗志英;陳珊珊;施群雁;徐羅元;陸治勇;劉利榮;楊培強(qiáng);;全開(kāi)放式單邊核磁共振技術(shù)研究及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J];波譜學(xué)雜志;2014年04期

4 蔡波太;袁龍飛;周影;許秀麗;楊總;劉慶菊;黃金成;仲維科;王二強(qiáng);何裕建;;基于~1H NMR指紋圖譜結(jié)合多變量分析的地溝油檢測(cè)方法[J];中國(guó)科學(xué):化學(xué);2013年05期

5 李章宇;賈文霄;;磁共振灌注成像原理及臨床應(yīng)用[J];新疆醫(yī)學(xué);2012年06期

6 李沂光;單楊;李高陽(yáng);張菊華;;地溝油檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀與其應(yīng)用分析[J];食品與機(jī)械;2012年03期

7 周贛;黃學(xué)良;沈妍;周勤博;;Halbach型永磁陣列的磁場(chǎng)分析[J];微特電機(jī);2008年07期

8 劉耀康;;螺線(xiàn)管磁場(chǎng)的數(shù)值解[J];高師理科學(xué)刊;2008年01期

9 趙微;劉志文;劉勇;胡國(guó)軍;;開(kāi)放式低場(chǎng)永磁MRI磁體的勻場(chǎng)方法研究[J];電工電能新技術(shù);2007年03期

10 陳繼忠;張一鳴;肖繼軍;;低場(chǎng)核磁共振螺線(xiàn)管線(xiàn)圈的設(shè)計(jì)[J];分析儀器;2007年02期

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1 楊靜芝;光學(xué)斷層成像的算法研究[D];蘇州大學(xué);2015年

2 程江艷;半環(huán)狀單邊核磁共振儀磁體設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2014年

3 黃偉;低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)的應(yīng)用與研究[D];華中師范大學(xué);2014年

4 孫俊峰;核磁共振波譜儀的探頭設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2012年

5 武一葦;小型核磁共振儀關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2009年

6 徐丹;核磁共振成像主磁體的設(shè)計(jì)及其優(yōu)化[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2009年

7 陳慶仕;人工磁懸浮關(guān)節(jié)研究中的磁力計(jì)算[D];南昌大學(xué);2008年

8 陳銘明;核磁共振自旋雙回波序列設(shè)計(jì)及成像技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2009年

9 潘淦祥;核磁共振成像（MRI）中主磁體的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2008年

10 王連水;小型化核磁共振實(shí)驗(yàn)儀器的研制[D];華中科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2745845