Способ измерения неоднородностей магнитного поля Советский патент 1990 года по МПК G01R33/22 

Изобретение относится к измерениям магнитного поля и может быть использовано для контроля однородности магнитного поля в спектрометрах магнитного резонанса, ЯМР-расходомерах и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерения неоднородности магнитного поля и обеспечение возможности измерения локальных неоднород- ностей магнитного поля,

На фиг. 1 показана блок-схема устройства реализующего описанный способ; на фиг 2 - экспериментальные зависимости формы первой производной сигнала поглощения децимолярного раствора в воде для скорости движения жидкости 10 см/с (а - продольный градиент магнитного поля равен 0; б - продольный градиент магнитного лоля равен 0,03 Гс/см; в - продольный градиент магнитного поля равен 0,12 Гс/см; г - продольный градиент магнитного поля равен 0,12 Гс/см, знак градиента изменен на противоположный) .

Способ осуществляют следующим образом.

Поле, воздействующее на элемент объема жидкости, движущейся в маг- .нитном поле с продгшьным градиентом, изменяется по закону:

4

NJ

W grad B+2nB fj cos() +

Аи .

(1)

dBp dt

где W - скорость жидкости, см/cj grad В- продольный градиент магнитного поля, Гс/см(

В - амплитуда модуляции, Гс;

f - частота модуляции, Гц;

dlip„ „

- скорость линейной развертки,

Гс/с.

Соответствующим выбором частоты и амплитуды модуляции, а также условий записи линии (скорости развертки поля - при прохождении линии магнитным ттолем или скорости изменения частоты резонансного радиочастотного поля при прохолдении линии частотой) можно добиться того, что для каждого вьще- ленного объема жидкости скорость изменения расстройки частоты прецессии ядерных моментов от частоты резонансного электромагнитного поля будет обуславливаться главным образом первым членом формулы (1), Тое. зависит от скорости движения жидкости и продольного градиента магнитного поля. Известно, что формы кривых поглощения и дисперсии изменяются при воздействи на образец нестационарного магнитного поля. Следовательно, при регистрации спектра движущейся жидкости в магнитном поле, имеющем продольный гради- ент, будут изменяться формы кривых ;поглощ6ння И дисперсии, причем величи :на и знак искажений при стационарной скорости движения жидкости однозначно связаны с продольным градиентом маг- нитного поля. Эта зависимость и ис

0

5

0

0 35

5

пользуется для измерения знака и величины продольного градиента магнитного поля.

Устройство, основанное на данном способе, работает следующим образом.

В исследуемое поле, создаваемое, магнитами 1, помещают преобразователь с проточной жидкостью., состоящий из трубопровода 2, системы 3 движения жидкости, катушки 4 регистрации и катушек 5 модуляции. Модулятор 6 созда- jeT поле модуляции необходимое для регистрации сигнала ЯМР, Прохождение линии производится перестройкой частоты генерации спинового детектора 7. Регистрация первой производной сигнала поглощения производится при помощи синхронного детектора 8, на сигнальньш вход которого подается выходной сигнал спинового детектора 7, а на опорный - напряжение с выхода модулятора 6. Выходное напряжение синхронного детектора подается на вход устройства 9 обработки и регистрации.

На фиг. 2 видно, что изменение продольного градиента магнитного поля вызывает асимметрию выходного сигнала синхронного детектора 8, однозначно связанную с величиной и знаком градиента. Мерой градиента может быть разность или отношение площадей под положительной и отрицательной частями первой производной кривой поглощения, или разность или отношение максимальных отклонений от нуля положительной и отрицательной частей первой производной кривой поглощения. Величина и знак асиметрии анализируются в блоке 9 обработки и регистрации и индицируются.

Фаг.2