Методи формування зонуючої напруги в пристроях ядерного магнітного резонансу

Abstract

Одним з найбільш інформативних методів вивчення структури і властивостей речовин є метод ядерного магнітного резонансу, що полягає в явищі резонансного поглинання ядрами з спіном 1/2, що перебувають в магнітному полі Но (спіновою системою), енергії радіочастотного поля Н1, з подальшим вивільненням цієї енергії після припинення дії поля Н1. Для отримання картини про структуру і властивості молекул найефективніше використовувати сигнал Хана, формування якого як зондувальної напруги є досить актуальним завданням. В роботі Розглянуто основні види зондувальної напруги для пристроїв ядерного магнітного резонансу. Отримано зондувальну напругу, промодульовану по закону 1+cos(t). Проаналізовано способи отримання цієї напруги, вказані їх недоліки та переваги. Показано, що при зміні способу керування змінюється спектральний склад вихідної напруги, а формування зондувальної напруги для пристроїв ядерного магнітного резонансу можливе на основі амплітудно-імпульсної модуляції, биття або широтно-імпульсної модуляції з подальшою фільтрацією. Показано, що формувати зондувальну напругу для пристроїв ЯМР доцільно за допомогою мостового інвертора напруги з ШІМ. Ця система має значно вищий ККД, однак через наявність вищих гармонік в спектрі вихідного сигналу спотворюється його форма.

One of the most informative methods of studying the structure and properties of substances is a method of nuclear magnetic resonance, which consists in the phenomenon of resonant absorption by nuclei with spin 1/2, placed in a magnetic field But (the spin system), the energy of radio frequency field H1, with the subsequent release of this energy after the termination of the field H1. It is proved that for the picture on the structure and properties of molecules more efficient use of the signal Khan, the formation of which shirousagi voltage is a very important task. In the paper, the basic types of zoning-voltage devices for nuclear magnetic resonance. Received zoniruya voltage, pratulananda by law 1+cos(t). Analyzed the methods of obtaining this voltage, indicated their advantages and disadvantages. It is shown that the change of the method of control changes the spectral composition of the output voltage, and the formation shirousagi voltage devices for nuclear magnetic resonance is possible on the basis of amplitude-modulation of the heartbeat or pulse width modulation with subsequent filtering. It is shown that forming zoniruya voltage for devices, it is advisable NMR using bridge voltage inverter with PWM. This system has a higher efficiency, however, as the study showed, through the presence of higher harmonics in the spectrum of the output signal is distorted in its shape.