Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса



Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса
Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса

 


Владельцы патента RU 2490618:

ФГОУ ВПО Российский государственный университет имени И. Канта (RU)

Использование: для детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса. Сущность заключается в том, что получают свертку эталонного и исследуемого сигнала после непрерывного вейвлет преобразования и проводят оценку взаимной когерентности, при этом сравнение порогового значения функции взаимной когерентности без и с сигналом показывает присутствие сигнала от искомого вещества. Технический результат - обеспечение возможности определения искомого вещества по сигналу магнитного резонанса с малым отношением сигнал/шум. 10 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и позволяет проводить распознавание сигналов импульсного магнитного резонанса по параметрам сигналов от данного образца, обнаружение и идентификацию химических соединений по параметрам сигналов магнитного резонанса.

Известно изобретение по патенту РФ №2291406 C2, МПК G06K 9/00 на «Способ измерения параметров спектральных линий при спектральном анализе». В этом способе спектры эталона и пробы представляют с помощью базисных функций в одних и тех же точках дискретизации и представляют параметры спектральных линий путем корреляционного анализа этих функций, причем в качестве базисных функций используют вейвлет-функцию. Технический результат - повышение точности измерения параметров спектра.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что он не позволяет осуществлять обнаружение вещества по известным параметрам его ЯКР радиосигнала.

Известен также патент Японии JP 2009264971 (А) «Сигнальный процессор для ЯКР инспекции и устройство для ЯКР инспекции», в котором сигнальный процессор используют для обработки сигнала ЯКР детектора от отклика после импульсного воздействия на квадрупольную систему. Сигнальный процессор производит вейвлет-преобразование с помощью блока, который преобразует отклик. Блок производит вейвлет-преобразование с помощью функции Добеши 8-го порядка как ортогональной базовой функции. В данном патенте определение вещества осуществляют по результатам вейвлет анализа сигнала ЯКР.

Недостаток данного изобретения заключается в более низкой чувствительности метода по сравнению с предлагаемым техническим решением, поскольку сравнение производят по максимумам выбранных параметров. А в предлагаемом техническом решении вычисляют взаимную когерентность образцовой и исследуемой функции, что является более выгодным решением (см. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения, 2003).

В английском патенте GB 2345757 (A) «Метод каротажа с помощью ядерного магнитного резонанса» осуществляют вейвлетную декомпозицию ЯМР последовательностей сигналов эхо. Получаемые малые масштабные коэффициенты, которые могут быть дискретными или непрерывными, индексированные масштабным коэффициентом или в альтернативном варианте окнами, и первая реконструкция генерируется с помощью инверсной вейвлетной трансформации. Реконструируемый сигнал инвертируют и настраивают под многоэкспоненциальную модель. Дальнейшее улучшение может быть получено итерационной декомпозицией подстраиваемого сигнала в предварительно выбранном максимальном масштабе, увеличивая в каждой итерации, генерируя новые коэффициенты заменой соответствующей частью предыдущего коэффициента с коэффициентом текущего масштаба, реконструируя сигнал с новым коэффициентом и подстраивая сигнал так, что реконструируется распределение времени релаксации.

К недостаткам данного метода можно отнести его трудоемкость по сравнению с предлагаемым решением. Данный метод также требует значительных ресурсов, связанных с наличием итерационных шагов с последующей реконструкцией сигнала и его сравнением с экспоненциальной моделью.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является «Способ распознавания радиосигналов» по патенту РФ №2261476, МПК G06K 9/00 на «Способ распознавания радиосигналов».

Способ заключается в том, что предварительно задают L≥2 эталонных радиосигналов, формируют для 1-го эталонного радиосигнала, где l=1,…,L, матрицу распределения энергии M1, для чего его дискретизируют, квантуют и затем выполняют операцию вейвлет-преобразования последовательности его квантованных отчетов, с этой целью квантованные отчеты фильтруют с помощью K≥2 фильтров и формируют вектор признаков 1-го эталонного радиосигнала, после чего принимают распознаваемый радиосигнал, дискретизируют его, квантуют и затем выполняют операцию вейвлет-преобразования последовательности его квантованных отсчетов, для чего его квантованные отсчеты фильтруют с помощью К фильтров и формируют вектор признаков принятого радиосигнала. Далее идентифицируют принятый радиосигнал путем сравнения его признаков с признаками эталонных радиосигналов. При этом вейвлет-преобразование выполняют как фреймовое вейвлет-преобразование, для чего полосу пропускания ΔФk k-го фильтра, где k=1,…,K, выбирают из условия ΔФk=2(k-1)ΔФ, где ΔФ - ширина полосы пропускания первого фильтра, затем вейвлет коэффициенты 1-го эталонного радиосигнала, полученные в каждой k-той полосе частот ΔФk, нормируют, ранжируют и исключают малозначимые вейвлет-коэффициенты, затем из оставшихся вейвлет-коэффициентов формируют матрицу распределения энергии M1 1-го эталонного радиосигнала, причем строками матрицы распределения энергии M1 1-го эталонного радиосигнала являются вейвлет - коэффициенты, полученные в каждой k-ой полосе частот ΔФk последовательности его ранжированных и без малозначимых вейвлет-коэффициентов, а вектор признаков 1-го эталонного радиосигнала формируют путем построчной конкатенации всех вейвлет-коэффициентов M1-й матрицы распределения энергии, а после квантования принятого распознаваемого радиосигнала его матрицу распределения энергии и вектор признаков формируют аналогично как и для 1-го эталонного радиосигнала. Способ предназначен для определения параметров неизвестных радиосигналов с целью последующего отнесения к одному из эталонных сигналов.

К недостатком прототипа можно отнести, во-первых, сложность применения данного метода к детектированию известных сигналов ЯКР и ЯМР в импульсном методе в условиях высокого уровня шумов, а во вторых, то, что он не позволяет определить искомое вещество по параметрам его радиосигнала ЯКР (ЯМР).

Целью предлагаемого технического решения является разработка способа детектирования (распознавания) сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонансов, обеспечивающего повышение достоверности распознавания сигналов ЯКР и ЯМР за счет исключения в интерференционных сигналах сложной формы, регистрируемых в процессе поиска сигналов ЯКР и ЯМР, помех, шумов, мешающих сигналов вследствие переходных процессов в аппаратуре, с сохранением необходимого частотновременного разрешения.

Поставленная цель достигается тем, что при детектировании сигналов ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) или ядерного магнитного резонанса (ЯМР) от искомого вещества предварительно задают эталонный радиосигнал, представляют его в цифровой форме, затем выполняют операцию непрерывного вейвлет преобразования. После этого получают вейвлет спектр эталонной функции, принимают сигнал ЯКР (ЯМР) в форме радиосигнала в импульсном методе ЯКР (ЯМР), дискретизируют его, квантуют, а затем выполняют операцию непрерывного вейвлет-преобразования его квантованных отсчетов и получают вейвлет-спектр входного радиосигнала. Заявляемый способ отличается от прототипа тем, что одиночный эталонный сигнал представляют в форме амплитудно временной зависимости на основе известных данных о сигнале ЯКР(ЯМР), а полученные вейвлет-спектры эталонного и полученного сигналов используют для получения взаимного вейвлет-спектра второго порядка, представляющего собой свертку двух вейвлетных спектров - эталонного и регистрируемого радиосигналов. После нормировки интегрального временного распределения коэффициентов по мощности спектра получают функцию взаимной когерентности, затем осуществляют суммирование коэффициентов взаимного спектра во временной области, после чего получают интегральное временное распределение коэффициентов взаимного спектра, по которому судят о степени связанности частотных компонент на каждом уровне вейвлет-преобразования. После этого задают пороговое значение обнаружения, которое определяют по входному сигналу в отсутствие искомого вещества, и при наличии значения функции взаимной когерентности, превышающей пороговое распределение эталонной функции, судят о присутствии сигнала ядерного квадрупольного резонанса искомого вещества в радиосигнале.

Сущность заявляемого способа поясняется рисунками, на которых:

на фиг.1 показана последовательность действий по обработке сигналов;

на фиг.2 изображен взаимный вейвлет-спектр модельного сигнала и сигнала с отношением сигнал/шум 0,02;

на фиг.3 показан взаимный вейвлет-спектр модельного сигналала и сигнала с отношением сигнал/шум, равным 1, отчетливо видна расстройка частоты;

на фиг.4 представлены графики, иллюстрирующие интегральные суммы коэффициентов взаимной когерентности в частотном и временном диапазонах. Черным цветом показан результат свертки модельного сигнала с сигналом с отношением сигнал/шум 0,01, серым - результат свертки модельного сигнала с белым шумом;

на фиг.5 изображен график, на котором показан уровень суммированной взаимной когерентности при различном отношении сигнал/шум;

на фиг.6, (а) и (б) показаны графики сигнала индукции ЯКР с отношением сигнал/шум во временной области около 2 (а) и Фурье-преобразование данного сигнала (б);

на фиг.7 изображен график сигнала индукции ЯКР вещества NaNO2 с отношением сигнал/шум 0,05;

на фиг.8 дано Фурье-преобразование сигнала ЯКР, продетектированного с использованием предлагаемого метода;

на фиг.9 показан график, иллюстрирующий Фурье-преобразование сигнала ЯКР с отношением сигнал/шум 0,01, продетектированного с использованием предлагаемого метода (сплошная линия) и синхронного детектора (прерывистая линия);

на фиг.10 показан график, иллюстрирующий Фурье-преобразование сигналов ЯКР с отношением сигнал/шум 0,1.

Способ осуществляют следующим образом:

На первом этапе осуществляют формирование эталонного сигнала М в цифровой форме в зависимости от типа последовательности, работающей в спектрометре. При этом количество точек и отсчетов зависит от параметров оцифровки регистрируемого сигнала в амплитудно-цифровом преобразователе. Это может быть сигнал свободной индукции, спинового эхо или их суперпозиция. Возможен также анализ совокупности данных сигналов в многоимпульсной последовательности ЯКР (ЯМР). Данные сигналы имеют следующий вид:

Сигнал индукции

x(t) = A 0 e - t T 2 * sinωt                       (1)

Или после прохождения синхронного детектора

x(t) = A 0 e - t T 2 * sinΔ ω t                     (2)

где: A0 - амплитуда сигнала (для эталонного сигнала А0=1);

T 2 * - характерное время спада сигнала индукции, определяют по ширине Δν линии сигнала, которая является его характеристикой для данного вещества, Δ ν = 1 / T 2 * .

ω - частота ЯКР;

Δω=ω-ω0 - расстройка частоты сигнала относительно несущей;

ω0 - опорная частота синхронного детектора;

t - время после окончания радиочастотного импульса перед окном наблюдения сигнала.

Ширина линии для ЯКР определяется исключительно свойствами вещества, а в случае ЯМР - неоднородностью магнитного поля, то есть свойствами прибора. Таким образом, данный параметр наряду с частотой или расстройкой является параметром, задаваемым в эталонном сигнале. Сигнал эхо определяют по формуле:

A 0 e t τ T 2 * cos ω t ,     п р и   t < τ ,                      ( 3 )

A 0 e t τ T 2 * cos ω t ,     п р и   t > τ ,                      ( 4 )

Или после прохождения синхронного детектора

A 0 e t τ T 2 * cos Δ ω t ,     п р и   t < τ ,                      ( 5 )

A 0 e t τ T 2 * cos Δ ω t ,     п р и   t > τ ,                      ( 6 )

где τ - интервал между радиочастотными импульсами в серии. В зависимости от применяемой последовательности, формирующей сигналы ЯКР (ЯМР), в качестве основных наблюдаемых сигналов выбирают сигналы индукции, эхо или их суперпозиции.

На этом же этапе осуществляют дискретизацию радиочастотного сигнала x(t), полученного в приемном канале спектрометра магнитного резонанса. Данный сигнал включает сигнал ЯКР (ЯМР), определяемый в соответствии с одной из формул (1-6), а также шумы, помехи, переходные процессы в аппаратуре. При этом оцифровка может быть произведена как прямого сигнала (формулы (1, 3, 4)), так и сигнала после синхронного детектора (2, 5, 6).

На втором этапе (фиг.1) для каждого из сигналов вычисляют матрицу распределения энергии в частотно-временном диапазоне путем вычисления непрерывного вейвлет-преобразования. При этом число уровней разложения и базисная функция разложения (вейвлет) для каждого из сигналов совпадает.

Формула непрерывного вейвлет-преобразования:

W(a ,τ) = x(t) 1 a Ψ * ( t τ a ) dt            (7)

где: a - параметр сдвига вейвлета,

τ - параметр масштаба,

ψ* - базисная вейвлет-функция.

На третьем этапе (фиг.1) осуществляют свертку матриц непрерывного вейвлет-преобразования исследуемого и эталонного сигналов. Результатом этого преобразования является взаимный вейвлет-спектр (В.Ph. vanMilligen, E.Sánchez, T.Estrada, С.Hidalgo, В.Brañas, Waveletbicoherence: Anewturbulenceanalysistool. Phys. Plasmas 2 (8), August 1995, 3017), который вычисляют в соответствии с выражением:

C fg w = 0 T W f * (a ,τ)W g ( a + Δτ)dτ                   (8)

где: Wf, Wg - исследуемые матрицы непрерывного вейвлет-преобразования,

Δτ - параметр сдвига,

Т - промежуток времени, в течение которого анализируют взаимный спектр,

"*" обозначает операцию комплексного сопряжения.

На этом же этапе для дальнейших действий удобно провести нормировку полученной матрицы по мощности использованных в свертке сигналов, получив значения взаимной вейвлет-когерентности:

γ fg w ( a ,Δτ ) = | 0 T W f * ( a ) W g ( a + Δτ ) dt | ( P f w (a)P g w (a) ) 1 2                (9) ,

В этом выражении P f W , P g W - значения распределения энергии по масштабам вейвлет-преобразований Wf, Wg соответственно.

Коэффициенты полученной частотно-временной структуры могут принимать значения от 0 до 1 и демонстрируют степень связанности частотных компонент исследуемых сигналов.

Для достижения цели используют несколько видоизмененную формулу:

γ fg w (a) = 0 T W f * (a ,τ)W g (a ,τ)dt ( P f * w (a)P g * w (a) ) 1 2                        (10) ,

где P f * w и P g * w - максимальные значения энергии взаимных спектров Wf и Wg для значения масштаба, соответствующего частоте исследуемого сигнала.

Так как случайные корреляционные процессы вне полосы частот модельного сигнала не несут полезной информации, для нормировки используют значения мощности коэффициентов вейвлет-преобразования в частотном диапазоне, где сосредоточена основная энергия модельного сигнала, и в соответствующем ему частотном диапазоне исследуемого сигнала. Использовать абсолютное значение результата свертки модельного и исследуемого вейвлет-спектров не обязательно, т.к при совпадении фаз модельного и исследуемого сигнала он будет положительным. Вместе с тем математическое ожидание результата свертки вейвлет-спектров модельного сигнала и белого шума будет стремиться к нулю, как и их уровень суммированной взаимной когерентности. Это позволит эффективнее использовать метод когерентного накопления при распознавании сигналов, а также использовать для нахождения порога обнаружения критерий Неймана-Пирсона.

При этом коэффициенты полученной частотно-временной структуры могут принимать значения от 0 до 1 и демонстрируют степень связанности частотных компонент исследуемых сигналов.

Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) или ядерного магнитного резонанса (ЯМР) от искомого вещества, заключающийся в том, что предварительно задают эталонный радиосигнал, представляют его в цифровой форме, затем выполняют операцию непрерывного вейвлет-преобразования, получают вейвлет-спектр эталонной функции, после чего принимают сигнал ЯКР (ЯМР) в форме радиосигнала в импульсном методе ЯКР (ЯМР), дискретизируют его, квантуют, а затем выполняют операцию непрерывного вейвлет-преобразования его квантованных отсчетов и получают вейвлет-спектр входного радиосигнала, отличающийся тем, что одиночный эталонный сигнал представляют в форме амплитудно-временной зависимости на основе известных данных о сигнале ЯКР (ЯМР), полученные вейвлет-спектры эталонного и полученного сигналов используют для получения взаимного вейвлет-спектра второго порядка, представляющего собой свертку двух вейвлетных спектров - эталонного и регистрируемого радиосигналов, после нормировки интегрального временного распределения коэффициентов по мощности спектра получают функцию взаимной когерентности, затем осуществляют суммирование коэффициентов взаимного спектра во временной области, получают интегральное временное распределение коэффициентов взаимного спектра, по которому судят о степени связанности частотных компонент на каждом уровне вейвлет-преобразования, после чего задают пороговое значение обнаружения, которое определяют по входному сигналу в отсутствие искомого вещества, и при наличии значения функции взаимной когерентности, превышающей пороговое распределение эталонной функции, судят о присутствии сигнала ядерного квадрупольного резонанса искомого вещества в радиосигнале.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области применения ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) для исследования и анализа веществ и может использоваться в исследовательских целях, в медицине, в установках таможенного досмотра багажа и осмотра входящей корреспонденции в почтовых учреждениях (письма, бандероли, посылки) без их вскрытия.
Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для дистанционного измерения локальной температуры внутри вещества или живого организма. .

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля пиловочных бревен и может быть использовано при проведении исследования внутренней структуры пиловочных бревен методом магнитно-резонансной томографии, результаты которого могут быть использованы в процессах лесопиления, гидротермической обработки, сушки, фанерном производстве, при сортировке пиловочных бревен, фанерных кряжей и т.д.

Изобретение относится к области техники, связанной с магнитным резонансом. .

Изобретение относится к технической экспертизе по определению давности события создания различного вида объектов из целлюлозосодержащего материала или объектов, содержащих на поверхности фрагменты, выполненные из целлюлозосодержащего материала, и имеющих на поверхности целлюлозосодержащего материала, по меньшей мере, один открытый участок, не имеющий покрытия, и, по меньшей мере, один участок покрытый, а также к способам определения давности события нанесения покрытия на указанный объект или на указанный фрагмент.

Датчик якр // 2476865

Изобретение относится к средствам досмотра на пропускных пунктах для обнаружения скрытых веществ (например, наркотиков и/или взрывчатых веществ), в частности к системам обеспечения безопасности пассажирских перевозок.

Изобретение относится к области исследования горных пород и может найти применение при определении параметров граничных слоев в нефтеводонасыщенных образцах горных пород, влияния этих параметров на фильтрационные характеристики горных пород и смачиваемость поверхности пор.

Использование: для детектирования трехчастотного ядерного квадрупольного резонанса. Сущность: заключается в том, что осуществляют облучение образца на частоте υ- первым радиочастотным импульсом, вторым радиочастотным импульсом на частоте υ0, импульсы прикладываются на частотах соответствующих ЯКР переходов, регистрация сигнала осуществляется на третьей частоте ЯКР υ+, при этом все катушки датчика взаимно ортогональны, причем применяется многоимпульсная последовательность, состоящая из составных (композитных) импульсов, в которой каждый импульс представляет собой комбинацию из трех импульсов - первый импульс прикладывается на частоте υ-, второй импульс прикладывается на частоте υ0, затем прикладывается третий импульс на частоте υ-, при этом первые N циклов многоимпульсной последовательности содержат композитный импульс, в котором второй импульс имеет фазу 0°, вторые N циклов многоимпульсной последовательности содержат композитный импульс, в котором второй импульс имеет фазу 180°, регистрация сигнала происходит на частоте υ+, далее происходит когерентное накопление полученных сигналов в каждой последовательности и последующим вычитанием из сигналов, накопленных после первых N импульсов, сигналов накопленных после вторых N импульсов. Технический результат: увеличение отношения сигнал/шум. 7 ил.

Предложено устройство прецизионного перемещения полноразмерного керна в датчике ЯМР. Устройство содержит подающий и приемный конвейерные модули. Контейнер керна вместе с капроновым буксировочным тросиком, объединяющим подающий и приемный конвейерные модули, образует замкнутый контур. Техническими результатами являются упрощение конструкции, повышение надежности и уменьшение веса устройства. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Использование: для диагностической визуализации. Сущность: заключается в том, что выполняют комбинированное формирование изображений посредством РЕТ-МР томографии (позитронно-эмиссионная (РЕТ)-магниторезонансная (MP) томография) для создания гибридных или улучшенных изображений, которые объединяют в себе преимущества обоих способов воздействия. В такой комбинированной конфигурации способов воздействия можно использовать контрастное вещество (80), которое включает в себя как РЕТ-метку (82), так и магниторезонансное средство усиления контраста (86). Контрастное вещество (80) также включает в себя систему (84) нацеливания, которая позволяет контрастному веществу (80) накапливаться в области, представляющей интерес. Технический результат: повышение качества диагностической визуализации. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предложен способ поиска и обнаружения наркотиков и взрывчатых веществ, находящихся в неметаллической оболочке и в укрывающих средах. Техническим результатом является повышение точности определения местоположения наркотического вещества. В веществе возбуждают магнитный резонанс с последующим измерением частоты отклика, по наличию которого делают заключение о наличии данного вещества. Предполагаемое место закладки вещества зондируют плоскополяризованным сигналом. Сигналы, отраженные от наркотического вещества, имеют правую и левую круговую поляризацию. Сигнал с правой круговой поляризацией дифференцируют по времени и перемножают с зондирующим сигналом, формируют производную корреляционной функции и определяют расстояние до вещества. Диаграммы направленности приемных антенн создают равносигнальную зону. Отраженные сигналы с правой и левой круговой поляризацией сравнивают по фазе, формируют управляющее напряжение, зависящее от степени и стороны отклонения направления на вещество от равносигнальной зоны, вращают антенный блок в горизонтальной плоскости, при этом фиксируют азимут на вещество и определяют его местоположение. 3 ил.

Использование: для магниторезонансного обследования объектов. Сущность: заключается в том, что принимают множество групп магниторезонансных сигналов от объекта для различных положений опоры в двумерной области, причем по меньшей мере первое из положений и второе из положений смещены относительно друг друга в первом направлении, и причем по меньшей мере первое из положений и третье из положений смещены относительно друг друга во втором направлении, ортогональном первому направлению. Технический результат: обеспечение возможности высокого качества изображения крупного объекта. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 17 ил.

Использование: для определения содержания твердого жира по данным ЯМР-релаксации. Сущность: заключается в том, что осуществляют помещение исследуемого образца в ампулу для ЯМР измерений, проведение стандартной процедуры темперирования, помещение ампулы в датчик ЯМР-анализатора, поляризацию образца намагничивающим импульсом, при этом при помощи ЯМР-анализатора, работающего в комплексе с персональным компьютером, получают полную кривую спада магнитной индукции, которая записывается на ПК в виде файла, содержащего пары чисел - время и соответствующее значение амплитуды в каждой точке, затем осуществляют автоматизированный подбор параметров математической модели, описываемой соответствующей формулой до наилучшего совпадения с формой полной кривой спада, и рассчитывают содержание твердого жира по определенной формуле. Технический результат: повышение точности измерения содержания твердого жира. 4 ил.

Использование: для определения содержания твердого жира по данным ЯМР-релаксации. Сущность заключается в том, что осуществляют помещение исследуемого образца в ампулу для ЯМР измерений, проведение стандартной процедуры темперирования, помещение ампулы в датчик ЯМР-анализатора, поляризацию образца намагничивающим импульсом, при этом при помощи ЯМР-анализатора, работающего в комплексе с персональным компьютером, получают полную кривую спада магнитной индукции, которая записывается на ПК в виде файла, содержащего пары чисел - время и соответствующее значение амплитуды в каждой точке, затем осуществляют автоматизированный подбор параметров математической модели, описываемой соответствующей формулой до наилучшего совпадения с зарегистрованной полной кривой спада и рассчитывают содержание твердого жира по определенной формуле. Технический результат: упрощение процедуры измерений, исключение использования эталонного вещества. 3 ил.

Изобретение относится к области нефтегазовой геологии и может быть использовано при поиске углеводородов. Сущность: выполняют съемку рельефа акватории. По результатам съемки выявляют затопленные речные долины, пересекающие континентальный шельф. Зондируют донные осадки акустическими импульсами. Восстанавливают слои грунта и донных отложений до глубин 2-4 км. Анализируют структурно-денудационные формы рельефа и выделяют терригенные отложения. При выявлении предпосылок существования нефтегазовых участков выполняют зондирование грунта когерентным импульсным протонным спиновым эхом. Выполняют томографическое восстановление изображения исследуемого геологического разреза грунта на уровне призматических кристаллов. Дополнительно устанавливают не менее двух донных сейсмических станций для регистрации и анализа микросейсмических волн. С помощью пенетрометров, размещенных на указанных сейсмических станциях, определяют коэффициенты сопротивления и трения грунта, по которым определяют его прочностные характеристики. После этого отбирают пробы горных пород и растительности вдоль водотоков. Пробы горных пород разделяют на две фракции - более 0,1 мм и менее 0,1 мм. Первую фракцию анализируют на содержание Si, Al, Ti, Y, a вторую - на содержание Hg. Пробы растительности анализируют на содержание Ba, Cu, Pb, Zn, Ag. Результаты анализа фракции более 0,1 мм и проб растительности пересчитывают на соответствующие аддитивные показатели нормированных концентраций. Строят карты распределения указанных аддитивных показателей и Hg. Отождествляют объекты, характеризующиеся распределением аномальных значений аддитивных показателей и Hg в ряду Si, Al, Ti, Y-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Hg-Ba, Cu, Pb, Zn, Ag-Si, Al, Ti, Y, с нефтегазоперспективными участками. Анализируют водную толщу на содержание метана. Определяют координаты газового образования. При выявлении разливов транспортируемого жидкого продукта с образованием нефтяного пятна процессы растекания и переноса нефти рассчитывают с учетом гидродинамических параметров водной среды. При зондировании грунта путем воздействия когерентным импульсным протонным спиновым эхом дополнительно зондируют гидросферу, при этом исследуемую среду подвергают одновременному воздействию СВЧ-излучения и переменного магнитного поля в области частот ядерно-магнитного резонанса, при этом СВЧ-излучение и постоянное магнитное поле поддерживаются в условиях резонанса, при этом измеряют уменьшение интенсивности одного сверхтонкого перехода при одновременном насыщении за счет большой мощности соответствующей СВЧ-частоты второго сверхтонкого перехода, дополнительно электронный парамагнитный резонанс подвергают оптическому детектированию, при этом спиновое состояние радикальной пары (синглетное или триплетное) изменяют вынужденным путем, вызывая спиновые переходы партнеров пары под действием резонансного микроволнового поля во внешнем магнитом поле, спектр электронного магнитного резонанса при этом регистрируется путем изменения выхода продуктов из радикальной пары аналитическим методом. Технический результат: расширение функциональных возможностей способа, повышение достоверности выявления перспективных нефтегазовых участков. 1 ил.

Использование: для измерения характеристик вещества методом ЯМР. Сущность: заключается в том, что для определения параметров самодиффузии исследуемого образца используют цикл импульсной последовательности, состоящий из заданного количества градиентных импульсов, длительность, форма, амплитуда и интервалы между которыми постоянны, и двух радиочастотных импульсов - 90-градусного и 180-градусного с интервалом т между ними, подаваемых в промежутках между третьим с конца и предпоследним градиентным импульсом и между предпоследним и последним градиентным импульсом соответственно. Амплитуда сигнала эха измеряется в момент его максимума - через время т после 180-градусного импульса или получается усреднением по интервалу времени вокруг этого момента. Для получения диффузионного спада циклы измерения повторяются с изменением одного из параметров цикла - амплитуды градиента, длительности градиентных импульсов или интервала между градиентными импульсами. Период повторения определяется временем релаксации образца. Положительный эффект достигается за счет установления квазистационарного состояния в серии градиентных импульсов, в результате чего последняя пара импульсов, входящая в измерительный цикл последовательности, становится близкой к эквивалентности. Технический результат: повышение точности получения диффузионного спада и определения коэффициента самодиффузии, расширение диапазона его измерения. 8 ил.

Использование: для оперативного контроля качества нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют возбуждение в образце, помещенном в постоянное магнитное поле, сигналов спин-эхо протонного магнитного резонанса (ПМР) сериями радиочастотных импульсов, регистрируют амплитуды спин-эхо в эталонном и измеряемом образцах, причем в качестве эталонных образцов берут компоненты исследуемой смеси - воды и нефти (или нефтепродукта), измеряют эффективные времена спин-спиновой релаксации в эталонных и измеряемом образцах по начальным участкам огибающих эхо-сигналов в интервале, который выбирают определенным образом, при этом в образец добавляют компоненту смеси, обуславливающую величину сигнала ПМР компоненты с наименьшим содержанием, после чего определяют концентрацию воды и нефти согласно соответствующим математическим выражениям, кроме этого, дополнительно определяют интегральные параметры дисперсного распределения капель воды из времен спин-решеточной релаксации воды по определенной формуле. Технический результат: обеспечение возможности определения интегральных параметров дисперсного распределения капель воды. 4 ил.
Наверх