[实用新型]基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁场测定仪，具体地涉及一种基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪。

背景技术

在研究永磁体的磁场均匀性时，首先需要测量磁体的场强分布，而且测量精度须大于匀场精度。以0.5T的磁体为例，磁场均匀性要求为1ppm/30mmDSV，则测量精度必须大于0.005Gs（5000Gs×10^-6）。由于传统测量磁场的方法是采用基于霍尔效应的磁强计，这种测量方法测量精度低，较高的分辨率也只能达0.01Gs，不能满足磁体均匀性测量的要求。目前，基于核磁共振原理的高精度特斯拉计分辨率可达0.1Hz，换算成场强为2.35×10^-5Gs（拉莫尔频率：ω₀=γB₀，γ_H=42.577MHz/T）,远大于0.005Gs。但是，使用市面上的特斯拉计进行测量时，需要通过配合专门治具才能准确测量出所需位置处的场强，也有一定的位置限制。而且由于探头尺寸较大，在测量空间较小的永磁体场强时，就存在一定的难度。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型目的是：提供一种基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪，结构简单，可以对任意空间位置自动化采集磁场数据，并绘制磁场分布图，极大提高测量的效率和准确性。

本实用新型的技术方案是：

一种基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪，包括核磁共振系统和三维位置移动装置，所述核磁共振系统设置在机箱内，所述核磁共振系统包括计算机、单板谱仪系统、射频系统和探头，所述三维位置移动装置由控制器控制，设置在机箱上端，所述三维位置移动装置包括X轴移动模组，垂直于X轴移动模组的Z轴移动模组和垂直于Z轴移动模组的Y轴移动模组，所述Y轴移动模组一端部设置有探头固定架，所述探头固定架上设置有探头。

优选的，所述Y轴移动模组上还设置有水平仪。

优选的，所述三维位置移动装置通过调节机构固定在机箱上。

优选的，所述探头包括螺旋管线圈和调谐匹配电路，所述螺旋管线圈设置在铜管内一端部，所述调谐匹配电路设置在铝盒中，固定在铜管的另一端。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型结构简单，将核磁共振系统与位置控制装置结合，可以实现在多个空间坐标点间进行连续采集，测绘出平面和空间范围内的磁场分布。相比于传统的磁场测量方法，其优势体现在可编程实现任意空间位置自动化采集磁场数据，并绘制磁场分布图，极大提高测量的效率和准确性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪的结构示意图；

图2为本实用新型基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪的原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例：

如图1、2所示，一种基于核磁共振的自动化三维磁场测定仪包括一套核磁共振系统和三维位置移动装置，核磁共振系统和三维位置移动装置的控制部分集成在4U机箱内，机箱设置在控制柜9内，控制柜9下端安装有福马轮10，控制柜9包括外壳8，外壳8上端设置有电源开关6和急停开关7。

核磁共振系统包括计算机、单板谱仪系统、射频系统和探头。计算机可采用笔记本电脑、PC机等，主要负责接收操作者的指令，并通过序列发生软件产生各种控制信号传递给谱仪系统的各个部件协调工作，还要完成数据处理、存储和图像重建以及显示任务。单板谱仪系统主要负责射频脉冲序列的发射和采样信号的接收；射频系统主要由射频功率放大器和低噪声放大器组成，分别对射频脉冲信号和核磁信号进行放大。

三维位置控制装置由单片机控制，主要进行磁场测量位置的精确定位。包括三轴移动模组，分别为X轴移动模组21、垂直于X轴移动模组21的Z轴移动模组22和垂直于Z轴移动模组22的Y轴移动模组23，Y轴移动模组23一端部设置有探头固定架，探头固定架上设置有探头4。