[发明专利]一种磁共振谱仪及基于FPGA的磁共振谱仪控制装置

摘要

本申请公开了一种磁共振谱仪及基于FPGA的磁共振谱仪控制装置，其中，所述控制装置包括：控制单元和转换接收单元，所述控制单元包括时钟源；所述控制装置内部的波形产生单元和信号接收单元经同一个时钟源同步。所述控制装置包括两种工作模式：连续波模式以及脉冲波模式；所述控制装置能够输出经过任意波调制的微波信号，且相较于现有技术中采用多个分离时钟源的电子顺磁共振谱仪控制装置具有较高的同步性和时间分辨率，使得其控制下的电子顺磁共振谱仪产生的脉冲形式的第二微波信号的脉冲宽度和脉冲相对延时的最小可分辨时间小，即所述第二微波信号的时间分辨率高。所述控制装置基于FPGA设计，集成度高，设计灵活，成本低。

主权项

1.一种基于FPGA的磁共振谱仪控制装置，应用于电子顺磁共振谱仪，所述顺磁共振谱仪包括：上位机、微波收发机、样品腔，所述微波收发机具有微波开关；其特征在于，所述控制装置包括：控制单元和转换接收单元，所述控制单元包括时钟源；其中，所述控制单元用于接收所述上位机发送的波形数据和控制指令和根据所述时钟源产生的时钟信号生成工作时钟信号，根据所述控制指令选择所述控制装置的预设工作模式，所述预设工作模式包括连续波模式和脉冲波模式；当所述控制装置处于脉冲波模式时，所述控制单元在所述工作时钟信号的触发下，根据所述上位机发送的波形数据生成第一数字信号；所述转换接收单元用于接收所述第一数字信号，在所述工作时钟信号的触发下，利用所述第一数字信号与微波收发机产生的第一微波信号进行处理，生成第二微波信号并向所述样品腔发送，激励所述样品腔中的样品产生携带有样品信息的第三微波信号；并接收所述第三微波信号，将其转换为携带有样品信息的第二数字信号后返回所述控制单元，以便所述控制单元将所述第二数字信号发送给上位机获取样品信息；当所述控制装置处于连续波模式时，所述控制单元控制所述转换接收单元产生参考信号，并控制所述微波收发机向所述样品腔发送第一微波信号，激励所述样品腔中的样品产生携带有样品信息的第四微波信号；所述转换接收单元用于接收经过所述参考信号调制的第四微波信号，并将经所述参考信号调制后的第四微波信号转换为携带有样品信息的第三数字信号后返回所述控制单元，以便所述控制单元将所述第三数字信号发送给上位机获取样品信息；所述控制单元设置于现场可编程门阵列FPGA中。