Малогабаритный релаксометр протонного магнитного резонанса

(51) 4 24 08 г, г ф у, 1 фт , 1 % ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСНО логабааксометзовано при изготовлени ритных когерентных ЯМР с к спектспольСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Казанский государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина и Чебоксарский приборостроительный завод(56) Авторское свидетельство СССР Ф 811124, кл. С 01 М 24/00, 1981.Каплун О.М. и др. Цифровой генератор серии импуль ов для спектрометра магнитного резонанса. - ПТЭ, 1981, У 4, с.137.(54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ РЕЛАКСОМЕТРТОННОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА(57) Изобретение относитсяроскопии ЯМР и может быть и ров для экспресс-анализовфпарамагнитных растворов. Целью изобретенияявляется упрощение конструкции прибора, уменьшение габаритов и массыпри сохранении чувствительности иточности измерения времен релаксации. Цель достигается за счет использования в качестве формирователя длительности импульсов в программаторе релаксометра счетчика периодоврабочей частоты ЯМР с триггерами сизменением связей между указаннымиэлементами, а также использованияв приемно-передающем контуре многослойной катушки, выполненной токопроводящей лентой шириной, равнойдлине катушки с толщиной намотки,превышающей скин-слой, но меньшейсреднего радиуса каттцпки, и с заземлением ее наружного конца. 2 ил.0 78 20 1 135Изобретение относится к спектроскопин ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и может быть использовано в приборостроительной промьшсленности для изготовления малогабаритных когерентных ЯМР релаксометров рутинного экспресс-анализа перемагнитных растворов, напримерэлектролитов для металлизации пластмасс; покрытий металлами и т,д,Цель изобретения - упрощение кон:струкции прибора, уменьшение габаритов и массы при сохранении чувствительности и точности измерениявремен релаксации,На Фиг.1 приведена блок-схемапредлагаемого малогабаритного релаксометра протонного магнитного резонанса; на Фиг,2 - блок-схема импульсного программатора с передатчиком.Релаксометр содержит импульсныйпрограмматор с формирователем интервалов между импульсами, Формирователем длительностей импульсов и блоком 1 автоматики, передатчик 2 скварцевым генератором рабочей частоты ЯМР, модулятором и усилителеммощности, постоянныи магнит э с датчиком, приемник 4 с детектором, измерители 5 и б амплитуды сигнала ЯМРи интервала между импульсами.соответ"ственно.Импульсный программатор содержитформирователь 7 интервалов между импульсами, блок 8 автоматики, с.четчик9 периодов рабочей частоты ЯЬР,триггеры-Формирователи 10 видеоимпульсов, а передатчик 2 состоит из кварцевого генератора 11, модулятора 12. образом.Формирователь 7 интервалов между импульсами вырабатывает временную последовательность импульсов,интервал между которыми определяетсяизмерителем 6, а блок 8 автоматикипо выходным сигналам Формирователяинтервалов между импульсами и в соответствии с внутренним кодом установки длительностей организует управление счетчиком 9, который начинает отсчитывать периоды рабочей частоты ЯМР кварцевого генератора 11до фиксированных значений И (код О)и 2 М (код 1), По началу и концусчета триггеры-формирователи 10 выдают последовательность видеоимпульсов необходимых длительностей, поступающих далее на модулятор 12,В моменты действия видеоимпульсов модулятор 12 пропускает РЧ-колебания с кварцевого генератора рабочей частоты ЯМР на усилитель мощности и далее в приемно-передающий контур датчика для создания РЧ-поля, величина которого регилуруется амплитудой РЧ-импульсов. Суммарный магнитный момент ядер исследуемого вещества, помещенного в датчик и в постоянный магнит, наводит в приемно-передающем контуре ЭДС, ко - торая усиливается приемником 4 на частоте 5 Кц. Затем радиосигнал детектируется и подается на измеритель 5 амплитуды.В предлагаемом устройстве в качестве формирователя длительностей, импульсов использован счетчик 9 периодов рабочей частоты ЯМР с триггерами-формирователями 10 видеоимпульсов, причем счетчик 9 соединен счетным входом с выходом кварцевого гене - ратора 11 рабочей частоты ЯКР, вхо,цом разрешения - с первым выходом блока автоматики, первым разрядным выходом - с первыми входами триггеров-Формирователей для формирования передних фронтов видеоимпульсов, вто рым и третьим разрядными выходами - с первым и вторым входами блока автоматики, второй, третий и четвертый выходы блока автоматики соединены :вторыми входами триггеров-формирователей для формирования задних фронтов видеоимпульсов, а выходы триггеров-Формирователей связаны шиной с входом модулятора.В программаторе устранение фазовой задержки достигается автоматически за счет введения прямой связи счетчика 9 с генератором 11 рабочей частоты ЯМР и использования триггером-формирователем 10 первого разрядного выхода для формирования переднего фронта видеоимпульса,Задний фронт имеет малую постоянную задержку в соответствии с небольшим числом разрядов счетчика. Все это приводит к существенному упрощению требований к структуре построения формирователя интервалов и той части блока автоматики, которая им управляет, позволяет использовать любую (цифровую или аналоговую) систеМалогабаритный релаксометр протонного магнитного резонанса, содержащий импульсный программатор с формирователем интервалов между импульсами, формирователем длительностей импульсов и блоком автоматики, передатчик с кварцевым генератором рабочей частоты ЯМР с модулятором и усилителем мощности, постоянный магнит с датчиком, приемник с детектором, измеритель амплитуды сигнала ЯМР и измеритель интервала между импульсами, причем первый многоканальный выход импульсного программатора соединен шиной с первым входом модулятора, второй выход - с первым входом измерителя амплитуды сигнала з 13 му формирователя интервалов, упрощает организацию связей в программаторе, упрощает схему синхронного детектора и его настройку, а в целом упрощает общую конструкцию релаксометра.Применение многослойной катушки в приемно-передающем контуре 3 датчика устройства, выполненной токо- проводящей лентой шириной, равной длине катушки, причем толщина ее намотки больше скин-слоя и меньше среднего радиуса катушки, наружный конец которой заземлен,существенно ослабляет паразитнуюемкость связи с катушкой возбуждения за счет заземления наружного конца, увеличивает однородность РЧ-поля за счет автоматического перераспределения тока по ширине ленты и тем самым повышает в 4-5 раз допустимый коэффициент заполнения предлагаемой катушки по сравнению с известными,Формула из обретения 505734ЯМР, третий выход - с входом измерителя интервала между импульсами,выход кварцевого генератора рабочей5частоты ЯМР - с вторым входом модулятора, выход модулятора последовательно через усилитель мощности датчик и приемник с детектором - с вторым входом измерителя амплитудысигнала ЯМР,о т л и ч а ю щ и й с ятем, чтд, с целью упрощения конструкции прибора, уменьшения габаритов и массы при сохранении чувствительности и точности измерения времен релаксации, в качестве формирователя длительности импульсов использован счетчик периодов рабочейчастоты ЯМР с триггерами-формирователями видеоимпульсов, причем счетчик соединен счетным входом с выхо".дом кварцевого генератора рабочейчастоты ЯМР, входом разрешения - спервым выходом блока автоматики,первым разрядным выходом - с первы-.25 ми входами триггеров-формирователейдля формирования передних фронтоввидеоимпульсов, вторым и третьимразрядными выходами - с первым ивторым входами блока автоматики,втоЗо рой третий и четвертый выходы блокаавтоматики соединены с вторыми входами тригГеров-формирователей дляформирования задних фронтов видеоимпульсов, выходы триггеров-форми-.рователей связаны шиной с входом модулятора, а в качестве датчика использована многослойная катушка вприемно-передающем контуре, выполненная токопроводящей лентой шири 4 О ной,равной длине катушки, причемтогпцина ее намотки .больше скин-слояи меньше среднего радиуса катушки,а ее наружный конец заземлен,1350573 РОГ У Корректор Г. Решетник аз 5279/44 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Составитель В.МайорРедактор Л.Гратилло Техред Л.Олийнык 1 Тираж 776 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж"35, РауПодписноекомитета СССРи открытийская наб д,4/