[发明专利]测量磁性材料磁感应强度对温度变化特性的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及物理科学，特别涉及核磁共振领域，具体的讲是测量磁性材料磁感应强度对温度变化特性的方法及装置。

背景技术

现有技术中测量磁材料的温度参数一般采用提拉法，即在设定温度下提拉测试线圈，被测样品放在测试线圈中石英管内，通过提拉测试线圈的方式检测出并记录下该磁样品在该温度下的磁性能。该测量装置的主要缺点是每次提拉测试线圈均为手工操作，而每个样品的测量精确度又取决于操作者每次手工提拉测量线圈的速度，如提拉速度误差较大，则测量精度偏差就较大，因此造成该测量装置的人为操作误差难以克服的缺点。再有该测量装置每次仅能测试一个磁体样品(由于人工提拉的限制)，采用该测量装置在检测中，对人力，物力和时间的浪费较严重。另外该检测装置还存在有设备易损坏，每次检测结果的重复性差等缺点。

中国实用新型专利申请号为“98241658.X”，申请日为1998年10月22日，发明名称为“永磁体的温度参数测量装置”，该申请公开了一种在磁屏蔽罩内台架上装有加热炉体，炉体内装有样品室和样品，炉体外套有冷却套，炉体盖有保温罩，台架上还装有探头支架和探头，探测头与磁强计、绘图仪是串联相接，热电偶与绘图仪相接。但是该装置结构比较复杂，需要特殊的装置对磁体样品进行温度参数的测量，成本比较高。

非晶合金等磁性材料一般在现有的磁共振成像(MRI)系统中被用于实现均匀的背景磁场的目的。但是目前市场中的非晶合金等磁性材料的提供者一般都不提供其产品的温度参数，为了MRI系统的磁体设计和估计该磁共振系统的稳定性，获知相关磁性材料的温度参数是必需的。

对于一些生产制造MRI系统的厂商来说，获得其产品永磁体或者铁磁性磁体温度参数是很重要的，但是为了获得磁体的温度参数而另外购进设备又会造成成本的提高，而且测量结果又不是很准确。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的在于提供一种测量磁性材料磁感应强度对温度变化特性的方法及装置，利用现有的MRI系统准确测量磁性材料的温度参数。

一种测量磁性材料磁感应强度对温度变化特性的方法，包括：

一探头置于磁共振系统有效磁场范围内的任意一点A，测量该点磁共振信号并由磁共振系统的处理单元计算该点背景磁感应强度B₀；

将一待测磁性材料设置在所述A点，磁共振系统的温度控制单元控制一加热单元对所述待测磁性材料进行加温，利用一温度传感器采集所述待测磁性材料的温度，并利用所述探头测量出磁共振信息，所述磁共振系统的处理单元根据该信息计算出所述A点待测磁性材料在不同温度下对应的磁感应强度；

将上述每个磁感应强度减去所述背景磁感应强度B₀，得到所述待测磁性材料在每个温度下其自身的磁感应强度，从而得到该待测磁性材料的磁感应强度对温度变化的特性。

所述探头由发射接收线圈和其中一样品探测球构成，由所述发射接收线圈向所述探测球发射射频脉冲序列，激发所述探测球产生磁共振信号，接收该信号并反馈回磁共振系统的处理单元，由其计算出所述探测球处的磁感应强度。

所述样品探测球含氢元素或者碳元素。

所述磁共振系统的温度控制单元控制所述加热单元和所述温度传感器的步骤包括：如果所述温度传感器采集的所述待测磁性材料的当前温度低于一预设温度，则该温度控制单元控制所述加热单元以额定功率向所述待测磁性材料加热；如果所述温度传感器采集的所述待测磁性材料的当前温度高于该预设温度，则该温度控制单元控制所述加热单元以比额定功率小的预先设定功率向所述待测磁性材料加热。

所述加热单元采用热传导方式、热辐射方式或其结合的方式向所述待测磁性材料加热。

一种测量磁性材料磁感应强度对温度变化特性的装置，包括：

在磁共振系统有效磁场内放置待测磁性材料；

温度传感器，采集所述待测磁性材料的温度；

加热单元，对上述待测磁性材料进行加温；

温度控制单元，接收上述温度传感器的信号，并控制所述加热单元对所述待测磁性材料进行加热；

探头，探测所述有效磁场内某一点的磁感应强度；

磁共振系统的处理单元，接收所述探头测量出的磁共振信号，并计算出该点的磁感应强度信息。

所述探头由发射接收线圈和其中一样品探测球构成，由所述发射接收线圈向所述探测球发射射频脉冲序列，激发所述探测球产生磁共振信号，所述发射接收线圈接收该信号，并反馈回上述磁共振系统的处理单元，由其计算出所述探测球处的磁感应强度。