[发明专利]一种可变场核磁共振系统及核磁共振信号测量方法

说明书

本发明公开了一种可变场核磁共振系统及核磁共振信号测量方法，系统包括：静磁场发生装置，用于通过可调恒流源，驱动激励磁场输出线圈产生直流静磁场；高频磁场发生装置，用于通过函数信号发生器驱动高频磁场输出线圈，对施加有静磁场的被检体照射高频磁场；基于隧道磁阻传感器的信号检测装置，用于采用隧道磁阻传感器作为探头，接收被检体产生的核磁共振信号。本发明的静磁场发生装置基于精密可调恒流源驱动激励磁场线圈产生稳定可控的直流磁场，使得主磁场根据实际需要可调。另外，基于TMR传感器制成的探头接收待测体产生的核磁共振信号，使得探测信号信噪比高，因此，本发明核磁共振装置能够有效满足实际科研或生产过程中的高效测试需求。

技术领域

本发明属于核磁共振波谱测量领域，更具体地，涉及一种可变场核磁共振系统及核磁共振信号测量方法。

背景技术

核磁共振(NMR)是指磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程，这一现象可用于测定分子结构。目前核磁共振的研究主要集中在对于氢谱和碳谱两类原子核的波谱，其中，可根据静磁场的磁场强度分为高场核磁共振与低场核磁共振。

现有的低场核磁共振常使用探测线圈作为磁共振信号探测探头，由于背景磁场强度低，共振信号微弱，信噪比较低。并且为了追求激励静磁场的均匀性与稳定性，常使用永磁铁来产生静磁场，这就使得激励静磁场场强固定不可调控。因此，现有核磁共振测量装置测量精度、测量灵活性受限而存在不能在短时间内有效获取待测体在不同静磁场下的核磁共振信号的问题，这极大影响实际科研或生产过程中的高效测试需求。

发明内容

本发明提供一种可变场核磁共振系统及核磁共振信号测量方法，用以解决现有核磁共振测量系统因不能在短时间内有效获取待测体在不同静磁场下的核磁共振信号而存在无法适应实际高效测量需求的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可变场核磁共振系统，包括：

基于可调恒流源驱动的静磁场发生装置，用于通过可调恒流源，驱动激励磁场输出线圈产生直流静磁场；

高频磁场发生装置，用于通过函数信号发生器驱动高频磁场输出线圈，对施加有所述静磁场的被检体照射高频磁场；

基于隧道磁阻传感器的信号检测装置，用于采用隧道磁阻传感器作为探头，接收所述被检体产生的核磁共振信号。

本发明的有益效果是：本发明的静磁场发生装置基于精密可调恒流源驱动激励磁场线圈产生稳定可控的直流磁场，使得主磁场根据实际需要可调，解决了当前核磁共振设备主磁场不可调节的问题。另外，引入隧道磁阻传感器，基于TMR传感器制成的探头接收所述待测体产生的核磁共振信号解决了低场核磁共振信号微弱、信噪比较低的问题，因此，本发明的核磁共振装置具有磁场可调、信噪比高的特点，实现了对静磁场的调整并对低场磁共振信号进行有效获取，能够有效满足实际科研或生产过程中的高效测试需求。

上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述信号检测装置还用于：对所述隧道磁阻传感器接收的所述核磁共振信号进行放大、滤波处理，得到预处理信息。

进一步，所述信号检测装置包括一个仪表放大器以及分别与该仪表放大器输入端连接的两个所述隧道磁阻传感器、与该仪表放大器输出端连接的一个滤波器，其中，两个所述隧道磁阻传感器构成差分结构以在获取核磁共振信号时消除背景磁场。

本发明的进一步有益效果是：使用隧道磁阻(TMR)磁传感器获取待测体磁共振信号，这对被测磁场结构影响小，使得测量结果更加接近真实值，且能够有效克服低磁场下使用线圈获取的核磁共振信号信噪比低的问题，提高核磁共振信号测量的有效性。

进一步，还包括：信息处理装置，用于采用数据卡采集所述预处理信息并对其模数转换后输入数据处理终端。