[发明专利]一种基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法

权利要求书

1.一种基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：磁纳米样品放置在待测对象处，设置初始迭代参数i＝1；

步骤二：对磁纳米样品所在区域施加单频正弦波激励磁场；

步骤三：采用磁探测传感器实时测量步骤二单频正弦波激励磁场激励下的磁纳米样品的磁纳米粒子的磁化响应信号；

步骤四：采用带通滤波器、低噪声前置放大器和选频放大器对步骤三中的磁化响应信号依次进行滤波、前置放大和选频放大的信号调理；

步骤五：利用数据采集卡对步骤四中信号调理后获得的信号进行数据采集得到离散信号；

步骤六：采用谐波幅值检测算法对步骤五中获得的离散信号进行谐波幅值信息提取；

步骤七：根据郎之万函数构建谐波幅值信息与粒径分布信息之间的函数关系；

谐波幅值信息与粒径分布信息之间的函数关系为：

其中，和分别为外加交变磁场强度H_i时，粒径为的磁纳米粒子的磁化响应中的一次和三次谐波幅值信息；C₁(H_i)和C₃(H_i)分别是外加交变磁场强度H_i下的磁纳米粒子的磁化响应中的一次和三次谐波信息总和；LN(j)是粒径为的粒子数量；N表示磁纳米粒子中含有粒径的种类；

步骤八：设置不同的单频正弦波激励磁场强度，i＝i+1且i＝Z，重复步骤二到步骤七获得Z个不同单频正弦波激励磁场强度下的谐波幅值信息与粒径分布信息之间的函数关系，将Z个函数关系组成矩阵方程组得到数学模型；

步骤九：求解步骤八中的数学模型得到粒径分布信息。

2.根据权利要求1所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述磁纳米样品包括磁性纳米固体粉末颗粒、磁纳米胶体或磁纳米液体。

3.根据权利要求1所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述步骤二中利用通电的亥姆霍兹线圈、螺线管或者麦克斯韦尔线圈产生单频正弦波激励磁场，单频正弦波激励磁场H(i)＝H_isin(ωt)，其中，H_i是第i次迭代中频率为ω的交流磁场强度；交流磁场强度H_i的范围为0.00005特斯拉-0.005特斯拉，交流磁场强度H_i的频率在1KHz以下。

4.根据权利要求1所述的基于磁纳米粒子的快速粒径分布信息测量方法，其特征在于，所述步骤三中磁探测传感器为差分结构-空心式螺线圈、梯度线圈或巨磁阻传感器，实时获取磁纳米粒子在单频正弦波磁场激励下的磁化响应信息。