[发明专利]基于饱和能量非均匀分布的Xe分子探针浓度定量测量方法

权利要求书

1.基于饱和能量非均匀分布的Xe分子探针浓度定量测量方法，包括以下步骤：

步骤1，配制已知浓度的Xe分子探针溶液，测量Xe分子探针与Xe的结合常数K；

步骤2，配制待测Xe分子探针溶液，将频率偏置为Δω_rf的SEND脉冲序列施加至待测Xe分子探针溶液，采样获得待测Xe分子探针溶液溶解态Xe信号强度S1；

步骤3，将频率偏置为-Δω_rf的SEND脉冲序列施加至待测Xe分子探针溶液，采样获得待测Xe分子探针溶液溶解态Xe信号强度S2；

步骤4，根据公式SENDR＝S1/S2计算对比效果SENDR；

步骤5，根据以下公式计算待测Xe分子探针溶液中Xe分子探针浓度

待测[Xe分子探针]＝(1/K+[Xe])*(1-SENDR^(1/N))/2

其中，[Xe]为待测Xe分子探针溶液中溶解态Xe浓度，[Xe]＝(Xe分压*Xe溶解度)，Xe分压为步骤2和步骤3中使用的混合气体总压力和混合气体中Xe所占比例的乘积，Xe溶解度取决于测试时溶液的温度，通过查表获得；SENDR为对比效果，N为SEND脉冲序列中180°射频脉冲块的重复次数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中，Xe分子探针与Xe的结合常数K采用1D Xe NMR谱方法测量，其结合常数K的计算公式为

K＝[Xe@分子探针]/(([Xe分子探针]-[Xe@分子探针])*[Xe]_y)

其中，[Xe分子探针]为步骤1的溶液中Xe分子探针浓度，[Xe@分子探针]表示与Xe结合的Xe分子探针浓度，[Xe@分子探针]＝I1/I2*[Xe]_y，I1和I2分别为溶液中与Xe结合的Xe分子探针浓度的积分值和溶解态Xe浓度的积分值，I1和I2的值是分别通过对1D Xe NMR谱中与Xe结合的Xe分子探针信号范围，及溶解态Xe信号范围进行积分获得的；[Xe]_y为步骤1中Xe分子探针溶液中溶解态Xe浓度，[Xe]_y＝(Xe分压*Xe溶解度)，Xe分压为步骤1中使用的混合气体总压力和混合气体中Xe所占比例的乘积，Xe溶解度取决于步骤1中溶液的温度，通过查表获得。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2和步骤3中，所述的SEND脉冲序列包括由180°脉冲和间隔时间t组成的180°射频脉冲块的预处理，和随后的频率偏置为f2的90°bp脉冲，180°射频脉冲块重复N次，所述90°bp脉冲用于激发溶解态Xe信号进行采样检测，其中，180°脉冲为形状脉冲，其频率偏置为f1，步骤2和步骤3中f1分别设置为Δω_rf和-Δω_rf，Δω_rf表示与Xe结合的Xe分子探针信号与溶解态Xe信号之间的频率差，用于实现180°脉冲对与Xe结合的Xe分子探针信号进行选择性操作，-Δω_rf表示与Xe结合的Xe分子探针信号相对于溶解态Xe信号对称位置与溶解态Xe信号之间的频率差，用于获得与Xe结合的Xe分子探针信号外干扰因素对溶解态Xe信号的影响，间隔时间t≥3*滞留时间，滞留时间为Xe在Xe分子探针中停留时间，以保证与Xe结合的Xe分子探针信号与溶解态Xe信号进行充分交换。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S1和S2分别为步骤2和步骤3中180°射频脉冲频率偏置f1设置为Δω_rf和-Δω_rf时，使用SEND脉冲序列获得的溶解态Xe的信号强度，分别对待测Xe分子探针溶液施加SEND脉冲序列，获得1D Xe NMR谱，对1D Xe NMR谱中溶解态Xe信号范围进行积分，测量并记录待测溶液溶解态Xe信号积分强度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4中，若步骤4获得的对比效果SENDR0.95，则增加180°射频脉冲块的重复次数N，若步骤4获得的对比效果SENDR0.05，则减少180°射频脉冲块的重复次数N，然后重复步骤2和步骤3，直至SENDR不大于0.95并不小于0.05。