Способ сравнения сигналов магнитного резонанса
ШОСОБ СРАВНЕНИЯ СИГНАЛОВ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, при котором на исследуемый образец и эталон, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнипюго резонанса, воздействуют резонансным поляризующим магнитным полем, модулированным в местах расположения зталона и исследуемого образца различным образом , и на выходе датчика получают сигнал сравнения, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности сравнения сигналов магнитного резонанса, модулнругот магнитное поле в местах расположения эталона и образца по нечетным периодаческим с пе риодом Т неоданаковым функциям времени vn,(t) и mj.{t) .причем fna(t)), . где C Con-«, , а в выходном напряжении датчика выделяют снгиалы автоподстройки g и сравцения (разностньт), пропорциональные Sin -- и И используют автонод- Л стройку магнитното поля.
союз соаятсних социАлистичесних
РЕСПУБЛИК 511 G 01 N 24/00
««
1 1
:-.- =-,-=.«3
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
«««Ъ-.««.,»« госудАРственный комитет ссср по дклАм изои етний и отнРытий (21) 3490001/24-25 (22) 16.09.82 .. (46) 07.05.85. Бюл. Р 17 (72) И. М. Батяев и М. А. Марценюк (71) Пермский ордена. Трудового Красного
Знамени государственный университет им. А, М. Горького (53) 538 69:539.143.43 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
М 381018, кл. G 01 N 24/08, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР И 175715, кл. С 01 N 24/08, 1964. (54) (57) СПОСОБ СРАВНЕНИЯ СИГНАЛОВ
МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, при котором на исследуемый образец и эталон, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнитного резонанса, воздействуют резонансÄÄSUÄÄ 1154600 A ным полярнзующим магнитным йолем, модулированным в местах расположения этало- на н исследуемого образца различным образом, и на выходе датчика получают сигнал сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сравнения сигналов магнитного резонанса, модулнруют . « магнитное поле в местах расположения эталона и образца по нечетным периодическим с периодом Т неодинаковым функциям времени п,() и щ,(Ц, причем
rnãÌ= Ce,é+9 где 6 = c
З и сравиеиия (разностный), пропорциональные и Со, н используют. автопод- а3Ю строийу магнитного поля.
l}54600
Изобретение относится к спектроскопии магнитного резонанса и может быть использовано для определения количества магнитных центров в исследуемых образцах методами ядерного магнитного:резонанса (ЯМР) или электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) сравнением сигналов резонансов от эталона и исследуемого образца.Известен способ, при котором для получения сигнала используется вторая модуляцион- ц» ная гармоника, а для стабилизации резонансных условий — первая гармоника (1) .
Недостатком данного способа является ухудшение соотношения сигнал/шум из-за необходимости применения шйрокой полосы пропускания усилительного тракта, достаточной для передачи обеих гармоник сигнала.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сравнения сигналов магнитного резонанса, при котором на исследуемый рбразец и эталон, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнитного резонанса, воздействуют резонансным поляризующим магнитным полем, модулированным в местах расположения эталона и исследуемого образца по сдвинутым пав
1Г г синусоидам и на. выходе датчика получают сигнал сравнения )2).
Недостатком известного способа является низкая точность сравнения сигналов магнитного резонанса, так как при приближении
30 поляризующего поля к резонансному значению погрешность сравнения увеличивается.
Цель изобретения — повышение точности сравнения сигналов магнитного резонанса.
Указанная цель достигается тем, что согласно. способу сравнения сигналов магнитного резонанса, при котором на исследуемый образец и эталон, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнитного резонанса, воздействуют резонансным поляризующим магнитным полем, модулированным в местах расположения эталона и исследуемого образца различным образом, и на выходе датчика получают сигнал сравнения, модулируют магнитное поле в местах расположения эталона и образца по нечетным пе:риодическим с периодом Т неодинаковым функциям времени»11,(<} и»д (}, приИ1 (Е)=-Cfn1(t+ †)1 где c=conqt)O, а в выходном напряжении дат»ика выделяют сигналы автоподстройки и сравнения (разностный» пропорци. ональные 5;„ " и С„ и используют автоподстроику магнитного паля. 55
Пример. Эталон и исследуемый образец, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнитного резонанса, помещают в
2 в поляриэующее магнитное поле Н. Модулируют это поле в местах расположения эталона и образца по нечетным периодическим с периодом Т неодинаковым функциям времени i11 f (f ) и»т1„(4 } таким, что
»и (<)=-Ce„(t. г } <»Си >0 а в выходном напряжении датчика выделяют сигналы автоподстройки и разностный (сравнения», пропорциональные соответствеи2 а ». L7Tt но 5«и Г и Соь т
Сигнал ф, на выходе датчика можно представить следующим образом:
0(Н,t) = H — индукция поляризующего магнитного поля; К вЂ” коэффициент пропорциональности; (" (»)) g "»(»}),— п-.ûå производные в точке Н 1 т функций формы резонансных линий эталона и образца соответственно. Амплитуды d и в .компонент первой гармоники сигнала равны: т а,(н)=к )т Дт(Г, " 5е,"(Ь "> и=о о т Х » »11,(М5М Т (/ i о »м=к Ir F= „.;;(«, " 1 сч« « « «« т .«. " 5»,"««>« Td«) о Учитывая нечетность функций tn„g rh> получим : т + и+1 (и+1} ) з оо 7 Ь,(н) =ка(т Š— "„, J»»„ "(«lc „Г»й(«(и)sf«(г и) Первая гармоника сигнала следующая: Uf{H)t)=dy{H)5in T +»»q(H}Со T В данном случае компонента выходного сигнала датчика, пропорциональная Si» эа21И. Т висит от суммы нечетных производных функций формы, при симметричнь»х резонансных линиях и точной настройке на резонанс обращается в нуль и может использоваться для автоподстройки ноляризующего поля известными методами. Комнонента, пропорциональная Составитель А. Кондратьев Техред Л. Коцюбняк Корректор С. Шекмар Редактор С. Патрушева Заказ 2706/38 . Тираж 897, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Фвпеал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11546 4м -, зависит от разностей четных производных функций формы и пригодна для сравнения сигналов эталона и образца даже при точном резонансе. При выборе м, и например, такого I в"да 1т1 (t)=in<<(Sip dt > 5in2cDt) > rvl(t) =икао(Яи ) -s и -) где м, M г,,ао — амплитуда модулирующих полей щ,(+) и 1п (); ц3 — частота моду- 10 лЯЦии, <,)= (Р „и 1Пт УДовлетвоРЯют тРебуемым условиям), и малых цо сравнению с шириной линии амплитудах модуляции, первая гармоника сигнала датчика такова: 15 U (H )=К((И1,ОЯ И ()5 dt <(tel„ Ф М)(;, ) . ao Таким образом, в предлагаемом способе зО . одновременно на частоте модуляции формируется и сигнал автоподстройки и раэностный (сравнения). Модулируюшие магнитные поля 1п„() и гн, () в местах расположения эталона и исследуемого образца могут представлять собой кусочно-линейные функции времени. При сравнении сигналов ЭПР ширина линии ЭПР эталона ДФПГ (дифенилпикрилгидраэил) составляет «2Гс, исследуемого образ. ца-1-3 Гс. Амплитудные значения м1о и М модулирующих полей выбираются порядка 1Гс, Составляющие сигнала датчика, пропорциональные с;,„, и,ри —, используются соот2 HÈ 2УЙ ветственно для автоподстройки поляриэующего поля к резонансному значению и для сравнения сигналов эталона и образца. Таким образом, в предлагаемом способе одновременно на частоте модуляции формируются сигнал автоподстройкг и разностный. Это позволяет воспользоваться автоподстройкой поляризующего магнитного поля, что.повышает точность и стабильность сравнения сигналов резонанса эталона и исследуемого образца.
