低場(chǎng)核磁共振技術(shù)是近年來迅猛發(fā)展起來的用于觀察、分析樣品物性參數(shù)的一種新技術(shù),這標(biāo)志著核磁共振從高端的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)研究和醫(yī)療檢查服務(wù)走向了更為廣泛的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,如食品業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、化工等,并且在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越大的作用。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)重點(diǎn)關(guān)注油、水及高分子聚合物中的氫原子核:獲取樣品的氫核所產(chǎn)生的共振信號(hào)之后,經(jīng)由信號(hào)處理對(duì)樣品特性或分布進(jìn)行分析測(cè)量,從而間接對(duì)其載體或環(huán)境（如孔隙大�。┻M(jìn)行研究分析。該技術(shù)可深入觀測(cè)、分析物質(zhì)內(nèi)部信息而不破壞樣品,并具有快速、準(zhǔn)確、一機(jī)多參數(shù)、無輻射、無環(huán)境污染等特點(diǎn)。核磁共振可以直接對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量,得到的弛豫時(shí)間信息能夠反映出物質(zhì)的物理性質(zhì)。但是直接采集得到的原始信號(hào)往往非常復(fù)雜,因此,需要借助于反演技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為易于理解的時(shí)域譜。目前常用的時(shí)域譜主要有一維譜和二維譜,而本文討論的反演算法涉及的正是其對(duì)應(yīng)的一維反演與二維反演算法。傳統(tǒng)的一維、二維反演算法存在不同程度的問題:一維反演算法主要存在反演譜不同組分譜峰交疊的現(xiàn)象和短弛豫組分處理難等問題;二維反演算法主要存在數(shù)據(jù)量大、病態(tài)程度高和鄰近譜峰區(qū)分難等問題。本文針對(duì)這些問題... 

【文章來源】：上海理工大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

D譜中峰的交疊現(xiàn)象（虛線為真實(shí)的譜分布情況，實(shí)線由數(shù)據(jù)反演得到）

第一章引言3油和水的弛豫速率會(huì)受所處的孔隙大小影響。因此，LF-NMR可用于油、水的區(qū)分和孔隙的分布測(cè)定。LF-NMR技術(shù)對(duì)食用油[21-29]、肉[30-32]和乳制品[33-36]等食品的分析檢測(cè)中具有重要作用。雖然LF-NMR技術(shù)已被廣泛使用，但目前使用的時(shí)域譜仍為1D譜（T1譜、T2譜、D譜）。隨著LF-NMR技術(shù)的深入研究，專家學(xué)者們發(fā)現(xiàn)了1D譜存在局限性。當(dāng)樣品中兩個(gè)峰的位置比較接近時(shí)，這兩個(gè)峰會(huì)出現(xiàn)交疊的現(xiàn)象，并且距離越近交疊情況越嚴(yán)重，“定界”就變得非常困難[37]，如圖1-1所示。2D檢測(cè)技術(shù)可以很好地緩解這一問題，如圖1-2所示，圖中的三個(gè)組分無論是使用T1譜，還是使用T2譜，峰的交疊都會(huì)存在，但是在2DT1-T2譜中能夠被清楚區(qū)分。與此同時(shí)，2D譜不僅包含1D實(shí)驗(yàn)中能夠獲取的所有信息，還成功引入了“第二依據(jù)”。2D譜將樣品的成分界定和定量分析等操作變得更加直觀可靠，并且顯著提高了LF-NMR技術(shù)的準(zhǔn)確性和魯棒性[38]。圖1-11D譜中峰的交疊現(xiàn)象（虛線為真實(shí)的譜分布情況，實(shí)線由數(shù)據(jù)反演得到）圖1-22DT1-T2譜和對(duì)應(yīng)的1D譜投影（左下為2D譜，右上為三維視圖，左上、右下分別為對(duì)應(yīng)的T2、T1譜）

第二章低場(chǎng)核磁及反演基本原理13（2.4）的數(shù)學(xué)模型即可擬合出T1，從而完成T1的測(cè)量。圖2-8MZ與1關(guān)系圖SR（SaturationRecovery）序列也是T1測(cè)量的常用序列。它通過一個(gè)90°RF脈沖將宏觀磁化矢量0M從+Z軸翻轉(zhuǎn)至XOY平面，90°射頻脈沖結(jié)束后經(jīng)過1時(shí)間，縱向磁化矢量強(qiáng)度1()ZM可表示為：1110()(1)TZMMe=(2.5)與IR序列類似，由于需要測(cè)量的還是縱向磁化矢量，所以后續(xù)也要施加90°RF脈沖。SR序列的組成只需將IR序列中的180°脈沖替換為一個(gè)90°脈沖，其時(shí)序圖如圖2-9所示。圖2-9SR序列時(shí)序圖（2）T2的測(cè)量靜磁場(chǎng)B0并不是絕對(duì)均勻的，且容易受到外部電磁干擾，完全屏蔽電磁干擾在實(shí)際生活中很難達(dá)到，這樣磁場(chǎng)本身的不均勻性和外部的干擾會(huì)導(dǎo)致不同位置的質(zhì)子具有不同的拉莫爾頻率，加劇了質(zhì)子的散相，進(jìn)而造成T2的衰減速度加快。通常將主磁場(chǎng)不均勻性考慮進(jìn)去的小于T2的時(shí)間常數(shù)被稱為T2*。T2*與FID信號(hào)上包絡(luò)線的關(guān)系如下：O5T14T1-M0+M0MZ1


本文編號(hào)：3397875