Спиновый резонатор Советский патент 1991 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к спиновому эху (СЭ) радиотехнических устройств оптимальной обработки сигналов в присутствии помех.

Известно устройство,t где увеличение отношения сигнал/шум производится за счет когерентного сложения двух поочеред- но сформированных спиновых эхо (СЭ) и компенсации паразитных шумов-ПЭС.

Недостатком является то, что СЭ и ПЭС на соседних интервалах могут отличаться и их когерентное суммирование либо компенсация не являются полными. Кроме того, внешний шум на выходе аяалога удваивается. Реализация требуемой задежки t с сохранением когерентности существенно усложняет устройство, а для т 2-5 мс. представляется невозможной, особенно для СЭ широкой полосы.

Известно также устройство, в котором осуществляется компенсация ПЭС и сложение амплитуд СЭ с использованием двух каналов возбуждения и усиления СЭ.

Недостатком данного устройства является трудность построения усилителей с

идентичной фазовой и амплитудной характеристиками, с коэффициентом усиления 50-70 дБ, особенно в случае широкополосного СЭ. Кроме того, помехоустойчивость снижена из-за шума приемника дополнительного тракта.

Цель изобретения - упрощение устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два идентичных рабочих вещества 1 и 2, связанные соответственно с первой 3 и второй 4 катушками индуктивности, третью катушку 5 индуктивности, общую для обоих рабочих веществ, а также генератор б принимаемого сигнала (ПС), генератор 7 опорного сигнала (ОС), соединенный с генератором 8 считывающего импульса (СИ), приемник 9, подключенный к концу третьей катушки 5, начало которой вместе с началом первой катушки 3 соединено с общей шиной, а конец первой катушки 3 подключен к началу второй катушки 4, причем если первая катушка 3 с третьей 5 образует согласное включение, то

Ч

О

го

Јь

3

катушка вторая 4 и третья 5 - встречное включение и наоборот, кроме того генератор 8 ПС связан с приемником 9, а генераторы 7 ОС и 6 СИ связаны с концом второй катушки 4 индуктивности.

Устройство работает следующим образом.

Во время работы устройства генерато ры 7 ОС и 8 СИ наводят в первом 1 и втором 2 рабочих веществах магнитные высокоча- стотные поля одного знака в силу согласо- ванности включения катушек 3 и 4. Подаваемый на общую катушку 5 сигнал генератора 6 ПС наводит в рабочих веществах 1 и 2 поля разных знаков Действительно, магнитные поля, индуцируемые третьей катушкой 5 в рабочих веществах (РВ) 1 и 2 имеют противоположные друг другу направления вращения. Соответственно СЭ и РВ 1 и 2 ммеюг разные знаки, но в катушке 5 эти t СЭ суммируются, образуя СЭ двойной амплитуды. Паразитные эхо-сигналы в катушке 5 напротив компенсируются.

Кроме того, СИ, трансформируемый в катушку 5 из катушки 3 и из катушки 4, имеет

разные знаки, что приводит к его взаимной компенсации на входе приемника.

Формула изобретения Спиновый резонатор, содержащий два идентичных рабочих вещества, связанные соответственно с первой и второй катушками индуктивности, и индуктивно связанную с вторым рабочим веществом третью катушку индуктивности, концы третьей и первой катушек соединены с общей шиной, а также генератор принимаемого сигнала, выход ко: торого соединен с началом третьей катушки и входом приемника, и генератор опорного сигнала, выходом соединенный с выходом генератора считывающего импульса и началом второй катушки, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, конец второй катушки соединен с началом первой катушки, третья катушка выполнена общей для обоих рабочих веществ, при этом первая катушка включена согласно с третьей, а вторая катушка включена встречно с третьей, или первая катушка включена встречно с третьей, а вторая катушка включена согласно с третьей.

Устройство относится к технике ядерного магнитного резонанса (ЯМР), функционирующей на основе эффекта спинового эха (СЭ). Цель изобретения - упрощение устройства. Цель обеспечивается подключением приемника к концу катушки, состоящей из двух частей, при этом в обеих частях катушки, намотанных на первый и второй рабочие вещества, индуцируются спиновые сигналы (эхо) одного знака. Кроме того, считывающий импульс, подаваемый во вторую обмотку, наводит в разных частях первой обмотки ЗДС различных знаков, которые входы приемника компенсируются, исключая возможность его перегрузки. 1 ил.