Способ измерения неоднородностей магнитного поля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 К 33/022

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3724400/24-21 (22) 10. 04. 84 (46) 30. 1 1 . 90. Бюл. У 44 (7i ) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ленина (72)- А.Е. Пряхин, С.С. Шушкевич, И.О. Оробей, Н.Г. Интяков и A.П. Безуглый (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) Леше А. Ядерная индукция. Пер. с нем./Под ред. П.М. Бородина, M. ИИЛ, 1963.

Афанасьев Ю.В., Студенцов И.В,, Щелкин А,П. Магнитометрические преобразователи, приборы и установки. Л,:

Энергия, 1972, с. 127-128. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, включающий воздействие магнитным полем на жидИзобретение 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 воэможности измерения локальных неоднородностей магнитного поля, На фиг. 1 показана блок-схема устройства реализующего описанный сно1 соб; на фиг. 2 — экспериментальные зависимости аормы первой производной сигнала поглощения децимолярного раствора N SO< в воде для скорости движе„„SU„„1610444 А 1

2 кость и регистрацию сигнала ядерного магнитного резонанса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения неоднородности магнитного поля, регистрируют спектр сигнала ядерного магнитного резонанса от движущейся стационарно жидкости в измеряемом магнитном поле, а по искажению линии ядерного магнитного резонанса судят о знаке и величине неоднородности магнитного поля, при этом знак и величина неоднородности определяются по разности или отношению площадей под положительной и отрицательной частями первой производной кривой поглощения или по разности или

Ф отношению максимальных отклонении от . нуля положительной и отрицательной частей первой производной кривой поглощения, ния жидкости 10 см/с (а — продольный градиент магнитного поля равен 0; б — продольный градиент магнитного поля равен 0,03 Гс/см; в — продольный градиент магнитного поля равен

0,12 Гс/см; r — продольный градиент магнитного поля равен О, 12 Гс/см, знак градиента изменен на противоположный).

Способ осуществляют следующим образом.

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

1610444

d8 — grad B+2iiB f> cos(27 f„t) и

dBp (1)

de где W — скорость жидкости, см/с;

grad В- продольный градиент магнитного поля, Гс/см

В,„ - амплитуда модуляции, Гс;

f > — частота модуляции, Гц;

Йе

dt скорость линейной развертки

Гс/с.

Соответствующим выбором частоты и амплитуды модуляции, а также условий записи линии (скорости развертки поля — при прохождении линии магнитным полем или скорости изменения частоты резонансного радиочастотного поля при прохождении линии частотой) можно 20 добиться того, что для каждого выделенного объема жидкости скорость изменения расстройки частоты прецессии ядерных моментов от частоты резонансного электромагнитного поля будет обуславливаться главным образом первым членом формулы (1), т.е. зависит от скорости движения жидкости и продольного градиента магнитного поля, Известно, что формы кривых поглощения З0 и дисперсии изменяются при воздействии на образец нестационарного магнитного поля. Следовательно, при регистрации спектра движущейся жидкости в магнитном поле, имеющем продольный гради- З5 ент будут изменяться формы кривых .поглощения и дисперсии, причем величина и знак искажений при стационарной скорости движения жидкости однозначно связаны с продольным градиентом маг- 40 нитного поля, Эта зависимость и используется 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 ет 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 сигнальный 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 нли 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.

1610444

Составитель В. Шульгин

ТехредJI.Сердюкова Корректор В. Гирняк. Редактор М. Бандура

Заказ 3137 Тираж 572 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101