[发明专利]核磁共振探头以及包括其的双核联测的核磁共振装置

说明书

本发明提出了一种核磁共振探头以及包括其的双核联测的核磁共振装置，该探头包括：电磁噪声屏蔽机构，其包括相互连接的套筒和端盖；线圈骨架，其连接在套筒内并沿轴向方向部分延伸出端盖的表面；射频线圈绕组，其缠绕在线圈骨架上并设在电磁噪声屏蔽机构的套筒内；和天线，其连接射频线圈绕组，并将射频线圈绕组的信号连接到端盖上或与端盖连接的电子元器件上。该探头能够更好地抑制或屏蔽外部信号干扰，结构更简单。

技术领域

本发明涉及材料探测与物质分析技术领域，具体涉及利用核磁共振技术分析物理性质的核磁共振探头以及包括其的双核联测的核磁共振装置。

背景技术

核磁共振分析仪器利用核磁共振原理探测材料中特性原子核的信号，可以得到特定原子核的含量、弛豫和扩散特性、被测物质的核磁频谱或被测物质的图像，并将核磁共振信号直接或间接转换为物质的关键信息，这些信息对于材料评估具有重要意义。核磁共振仪器凭借其快速、准确、无损、绿色的优点，在医疗、地学、化学、材料和食品等领域越来越受到重视。

核磁共振分析仪主要由传感器和电子系统组成。传感器负责提供产生核磁共振现象的场所和条件、激发并接收核磁共振信号。主要包括磁体和天线探头，磁体用于产生静磁场，令样品中的氢核发生极化能级分裂。天线探头用于发射射频脉冲，激发被静磁场极化的氢原子产生核磁共振现象，同时还用于接收和采集核磁共振信号。电子系统负责为激发核磁共振现象提供电子控制信号、大功率射频脉冲序列、微弱信号采集、放大采样以及数据处理。电子系统主要包括射频模块、脉冲序列模块、控制处理模块和数据处理模块。

现有技术中的核磁共振探头设计，例如专利申请号为201110357940.2、名称为“核磁共振分析仪和核磁共振测量方法”，采用一个发射线圈单频发射，一次测量只能分析一种样品或样品中的一个原子核，如果需要测量另外一种原子核，则需要更换探头。另外，探头容易受到外部信号的干扰，结构复杂，且多个磁体不容易安装。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种核磁共振探头以及包括其的双核联测的核磁共振装置，该探头能够更好地抑制或屏蔽外部信号干扰，结构更简单。该核磁共振装置容易安装，且具备两种谐振频率，具有不需要更换探头或重新调谐就能满足双核联测的特点，使用更方便。

为了实现以上发明目的，一方面，本发明提出了一种核磁共振探头，包括：

电磁噪声屏蔽机构，其包括相互连接的套筒和端盖；

线圈骨架，其连接在套筒内并沿轴向方向部分延伸出端盖的表面；

射频线圈绕组，其缠绕在线圈骨架上并设在电磁噪声屏蔽机构的套筒内；和

天线，其连接射频线圈绕组，并将射频线圈绕组的信号连接到端盖上或与端盖连接的电子元器件上。

在本发明中，由于设置有电磁噪声屏蔽机构，并将射频线圈绕组设置在电磁噪声屏蔽机构的套筒内，因而能较好地抑制或屏蔽外部信号干扰，而且整体结构没有那么多层，结构更简单。

在一种实施方案中，所述线圈骨架的一端从端盖中部延伸出端盖的表面，且在端盖上围绕所述线圈骨架设有若干个第一通孔，靠近端盖的边沿设有若干个第二通孔。其中的第一通孔主要是用于安装电容、电感、控制插头或信号同轴插头等电子元器件。第二通孔主要用于与磁体机构等的连接，同时具有减少对磁场信号的阻碍作用。

在一种实施方案中，所述端盖和套筒采用能屏蔽外部信号干扰的良导体材料制作而成，所述良导体材料包括铝合金、铜。端盖和套筒均采用良导体制作，例如金属或合金，从而可更好地屏蔽外接信号的干扰。

在一种实施方案中，所述套筒与端盖采用可拆卸式连接，端盖上设有外螺纹，所述套筒上端设有内螺纹，所述套筒与所述端盖通过螺纹连接。方便安装。在一个优选的实施例中，端盖的直径大于套筒的直径。主要是因为连接有调谐电路，可以采用直径较小的射频线圈绕组实现共振。