Способ получения спинового изображения Советский патент 1990 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к радиоспектроскопии, точнее, к интроскопии на основе магнитного резонанса, и может быть использовано при формировании картины пространственного распределения резонирующих спиновых магнитных моментов в исследуемом образце.

Целью изобретения является увеличение экспрессности процесса сбора данных.

Использование двух ортогональных градиентов взаимно перпендикулярных компонент поля и регистрация двух независимых компонент сигнала намагниченности образца позволяют после их Фурье-преобразования построить интегральное уравнение, решением которого и является функция спинового распределения плоского слоя.

На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего способ.

Процесс получения данных и построения изображения плоского слоя разбивается на следующие этапы:

1.Возбуждение спинового слоя образца.

2.Регистрация двух сигналов взаимно перпендикулярных компонент спиновой намагниченности: px(t и

p-z(t), где t - время.

3.Выполнение Фурье-преобразования двух полученных сигналов, т.е. нахождение функций |ux(ui), |и2(о)),где ц;- частота.

А, Построение для каждой фиксированной частоты (J H функции p(u)nil} где угол поворота-, х - ось, повернутая относительно оси х на угол .

ел

со со

О

ю

со

5.Решение интегрального уравнения для каждой из частот u)n спектра сигналов |лл (t) и ju2 (t) и определение тем самым функции спиновой плотности р(if) j(, 1Ј)где м - криволинейная координата.

6.Получение распределения резонирующих магнитных моментов в прямоугольных декартовых координатах.

Устройство, реализующее способ, содержит магнит 1, систему градиентных катушек 2, приемную катушку 3, приемно-передающую катушку 4,источни 6 питания градиентных катушек; ключ 7, усилитель 8 мощности, задающий ге нератор 9, приемники 10, 11 сигналов фазочувствительные детекторы 12, 13, аналого-цифровые преобразователи 14, 15, контроллер 16 компьютер 17, дисплей 18.

Устройство работает под управлением компьютера 17 и контроллера 16 следующим образом.

Сигнал резонансной частоты с задающего генератора 9 поступает на усилитель 8 мощности, в котором формируется возбуждающий импульс, поступающий через ключ 7 на приемно-передающую катушку 4. Одновременно с источника 6 питания подается импульс тока на систему градиентных катушек 2. В результате в образце 5, помещенном в поле магнита 1, возлуждается слой спинов. Непосредственно после возбуждения резонанса подаются импульсы тока на систему градиентных катушек 2, создающих ортогональные градиенты ортогональных компонент магнитного поля g гх и г, хг. Сигналы, наводимые процессирующей спиновой намагниченностью возбужденного слоя образца 5, с приемной катушки 3 через ключ 7, а с катушки 4 непосредственно поступают на приемники 10, 11 и далее на фазочувствительные детекторы 12, 13. Продетектированные сигналы ортогональных компонент спи

5

0

новой намагниченности преобразуются анапогоцифровыми преобразователями 14, 15 в цифровую фоому, запомина- , ются и обрабатываются в компьютере 17. Полученное спиновое изображение выводится на экран дисплея 18.

Способ позволяет за одно возбуждение спинового резонанса получить данные, достаточные для построения двумерной картины распределения спиновой плотности в исследуемом об- ра зце. Если построение спинового изображения, состоящего из NxN элементов, требует времени Т при сборе данных для прототипа, то в предлагаемом способе оно уменьшено в N раз, т.е. составляет T/N, что достигается за счет использования ортогональных градиентов взаимно перпендикулярных

компонент магнитного поля и z

0 zx

3UX и gX7 -5-, а также регистрации

Эк

двух сигналов компонент вектора намагниченности, совпадающих по направлению с градиентами поля.

Формула изобретения

Способ получения спинового изображения, заключающийся в том, что в образце, находящемся в однородном постоянном магнитном поле, возбуждают спиновый резонанс, прикладывают два магнитных поля с ортогональными градиентами, регистрируют резонансные сигналы и подвергают их математической обработке, отличающийся тем,что, с целью увеличения экспрессности процесса сбора данных, к образцу прикладывают магнитные поля с ортогональными градиентами компонент магнитного поля, несовпадающих с направлениями градиентов, и регистрируют два сигнала компонент вектора спиновой намагниченности, совпадающих по направлению с указанными градиентами магнитного поля.

Изобретение относится к области радиоспектроскопии, а точнее к интроскопии на основе магнитного резонанса, и может быть использовано при формировании картины пространственного распределения резонирующих спиновых магнитных моментов в исследуемом образце. Целью изобретения является увеличение экспрессности процесса сбора данных. Использование двух ортогональных градиентов взаимно перпендикулярных компонент поля и регистрация двух независимых компонент сигнала намагниченности образца позволяют после их Фурье- преобразования построить интегральное уравнение, решением которого и является функция спинового распределения плоского слоя. 2 ил.

16

JT