射频原子磁力仪及其测量核磁共振信号的方法
专利汇可以提供射频原子磁力仪及其测量核磁共振信号的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种射频 原子 磁 力 仪及其测量 核磁共振 信号 的方法，所述原子磁力仪包括核磁共振系统、激光 光源 、 探头 和检测装置，所述激光光源、探头和检测装置通过激光光路连接构成原子磁力仪的检测部分；所述方法包括在核磁共振系统的作用下，样品产生一个核磁共振或 核四极矩共振 的 自由感应衰减信号 ；激光光源产生的 泵 浦光在经扩束后进入铷原子气室，对铷原子 蒸汽 进行泵浦；在自由感应衰减信号的作用下，入射泵浦光的偏振 角 发生调制，检测出射泵浦光的偏振角调制，通过分析偏振角调制信息以确定自由感应衰减信号的 频率 成分，从而获得样品的信息。本发明磁力仪结构简单、灵敏度高、技术实现要求低、功耗低，可用于检测核磁共振系统所产生的射频 磁场 。，下面是射频原子磁力仪及其测量核磁共振信号的方法专利的具体信息内容。
1.射频原子磁力仪，其特征在于：包括核磁共振系统、激光光源、探头和检测装置，所述激光光源、探头和检测装置通过激光光路连接构成原子磁力仪的检测部分，其中：
所述核磁共振系统，用于使流体样品产生一个核磁共振的自由感应衰减信号，或使固体样品产生一个核四极矩共振的自由感应衰减信号；
所述激光光源，用于通过激光器产生线偏振的泵浦光；
所述探头，用于感应样品的自由感应衰减信号，自由感应衰减信号可使入射泵浦光的偏振面旋转发生变化；所述探头置于一个偏置磁场中，包括一个内含铷原子蒸汽的铷原子气室，所述铷原子气室靠近样品放置，并放置在一个恒温箱内以进行温度控制，所述恒温箱外放置有磁屏蔽装置；所述铷原子气室呈圆柱形状，内部抽真空、内壁涂上石蜡涂层，并在两侧分别设有入射光口和出射光口；
所述检测装置，用于检测出射泵浦光的偏振角调制，通过分析偏振角调制信息以确定自由感应衰减信号的频率成分，从而获得样品的信息；所述检测装置置于出射光口外，包括偏振分光棱镜、光电二极管、转换电路和信号处理模块；
在恒温箱中通入热气流，控制铷原子气室内的铷原子蒸汽的温度在40℃～80℃；激光光源产生的泵浦光在经扩束后，通过入射光口进入铷原子气室，对铷原子蒸汽进行泵浦，使铷原子蒸汽处于四极矩充分对齐状态；在自由感应衰减信号的作用下，在铷原子气室中的泵浦光的偏振面旋转发生变化，泵浦光的偏振角发生调制，此时该泵浦光通过出射光口出射，经过偏振分光棱镜后分为两个偏振状态的光，由光电二极管把光信号变成电信号，经转换电路作差、放大和滤波后，用锁相放大器接入信号处理模块进行处理，得到两种成分的光的相对强弱，由此得出泵浦光的偏振角旋转角度，进而得到偏振角调制信息，偏振振荡响应于自由感应衰减信号，通过分析偏振角调制信息以确定自由感应衰减信号的频率成分，从而获得样品的信息，完成测量。
2.根据权利要求1所述的射频原子磁力仪，其特征在于：所述核磁共振系统包括第一电流源、第一亥姆霍兹线圈/永磁铁、射频线圈和射频发生器，所述第一电流源驱动第一亥姆霍兹线圈/永磁铁产生主导磁场；所述射频线圈横向于主导磁场放置，并与射频发生器连接，用于产生射频磁场；所述样品为流体时，样品通过一个预偏振模块预极化后，穿过射频线圈同时置于主导磁场中，并在主导磁场和射频磁场的共同作用下产生一个核磁共振的自由感应衰减信号；所述样品为固体时，撤掉主导磁场，样品直接穿过射频线圈，在射频磁场的作用下产生一个核四极矩共振的自由感应衰减信号。
3.根据权利要求1所述的射频原子磁力仪，其特征在于：所述磁屏蔽装置由三个嵌套的金属层组成；所述偏置磁场由第二电流源驱动第二亥姆霍兹线圈/永磁铁产生。
4.根据权利要求3所述的射频原子磁力仪，其特征在于：所述激光光源产生的泵浦光的频率被锁定在铷原子D1线F＝3→F’＝2共振线处，激光波长为794.8nm。
5.根据权利要求3所述的射频原子磁力仪，其特征在于：所述三个嵌套的金属层为三组嵌套的亥姆霍兹线圈。
6.根据权利要求1所述的射频原子磁力仪，其特征在于：所述偏振分光棱镜采用渥拉斯顿棱镜。
7.射频原子磁力仪测量核磁共振信号的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)当样品为流体时，样品通过一个预偏振模块预极化后，穿过射频线圈同时置于主导磁场中，接通射频发生器使射频线圈产生射频磁场，样品和射频磁场的拉莫尔频率相同时会发生核磁共振，吸收磁场能量并发生能级跃迁，同时产生一个核磁共振的自由感应衰减信号；当样品为固体时，撤掉主导磁场，样品直接穿过射频线圈，接通射频发生器使射频线圈产生射频磁场，在射频磁场的作用下产生一个核四极矩共振的自由感应衰减信号；
2)在恒温箱中通入热气流，控制铷原子气室内的铷原子蒸汽的温度在40℃～80℃；激光光源产生的泵浦光在经扩束后，通过入射光口进入铷原子气室，对铷原子蒸汽进行泵浦，使铷原子蒸汽处于四极矩充分对齐状态；
3)在自由感应衰减信号的作用下，在铷原子气室中的泵浦光的偏振面旋转发生变化，泵浦光的偏振角发生调制，此时该泵浦光通过出射光口出射，经过偏振分光棱镜后分为两个偏振状态的光，由光电二极管把光信号变成电信号，经转换电路作差、放大和滤波后，用锁相放大器接入信号处理模块进行处理，得到两种成分的光的相对强弱，由此得出泵浦光的偏振角旋转角度，进而得到偏振角调制信息，偏振振荡响应于自由感应衰减信号，通过分析偏振角调制信息以确定自由感应衰减信号的频率成分，从而获得样品的信息，完成测量。
8.根据权利要求7所述的射频原子磁力仪测量核磁共振信号的方法，其特征在于：步骤
3)所述泵浦光通过出射光口出射后的偏振面角度θ表示如下：
θ∝lcrenRbfD1PxL(υ)
其中，l为泵浦光经过铷原子气室的长度，c为光速，re为原子经典半径，nRb为铷原子密度，fD1为D1线的共振积分常数，Px为原子极化在检测光方向的投影，L(υ)为洛仑兹线型。
射频原子磁力仪及其测量核磁共振信号的方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
泡)10呈圆柱形状，内部抽真空、内壁涂上石蜡涂层以延长原子极化时间，放入铷( Rb)原子蒸汽，并在两侧分别设有入射光口和出射光口以保持光路的可行性，铷原子气室10靠近样品9放置以最大限度地感应信号，并放置在一个恒温箱11内，通入热气流以满足温度条件，在工作过程中，铷原子蒸汽可以从40℃加热到约80℃；所述偏置磁场B1由第二电流源12驱动第二亥姆霍兹线圈13产生；所述恒温箱11外放置有磁屏蔽装置，所述磁屏蔽装置提供了磁屏蔽环境，由三组嵌套的亥姆霍兹线圈组成，分别为第三亥姆霍兹线圈14、第四亥姆霍兹线圈15和第五亥姆霍兹线圈16，每组线圈可以产生任意方向的磁场，且产生的磁场均垂直于其他线圈，使得磁场的三个分量均得到控制；
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 基于残差网络的磁共振信号的时频变换和相位校正的方法 | 2020-05-15 | 114 |
| 用于微波光谱仪信号采集的多脉冲自由衰减方法 | 2020-05-13 | 208 |
| 采用多个发射线圈的MRIRF编码 | 2020-05-23 | 700 |
| 一种附加磁场检测方法和装置 | 2020-05-12 | 123 |
| 射频原子磁力仪及其测量核磁共振信号的方法 | 2020-05-14 | 851 |
| 核磁共振测重系统中磁场跟踪的方法 | 2020-05-13 | 879 |
| 一种梯度轨迹矫正方法、装置、设备及存储介质 | 2020-05-16 | 292 |
| 一种基于1H-NMR的甘松药材质量评价方法 | 2020-05-22 | 526 |
| 具有重力加速度传感器的波长选择开关 | 2020-05-16 | 172 |
| 自由空间光通信的可调光衰减装置 | 2020-05-14 | 344 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
