核磁共振技术在生命科学中的应用

在过去的50年中,核磁共振技术已经成为应用广泛的一种分析测量工具.由于具有无侵入、无破坏和测量信息丰富等诸多优点,核磁共振技术对于生命科学的研究工作者极具吸引力.本文对核磁共振技术在生命科学中的主要应用进行了归纳总结.由此不难看出,核磁共振技术已经渗透到生命科学领域的多个学科分支,显示出了良好的应用前景.     

一种新的核磁共振测量装置

本发明旨在推出一种可用于测井的核磁共振测量装置，它放在井眼中央进行测量，并有一个环行探测区域。该装置使用较强的永久磁铁，如稀土元素磁铁，它在射频磁场中是不可导的。在该装置中，两块条形磁铁以一定的间距并排放置，在两磁铁中间的区域有一射频回路。每块磁铁都做成半圆柱状，其轴线彼此平行。每块磁铁都有一个表面能够导电的外壳，磁铁外壳导电表面是射频回路的一部分。     

磁体外部片状均匀磁场区的构建

在磁体外部构建片状均匀磁场区域，是磁体设计所面临的一个全新问题。文中提出了一种混合逆数值算法，以探索这种设计的可行性。混合逆数值算法是一种两步算法，包含直接矩阵反演求逆和二次规划两个步骤。文中对该数值算法进行了详细的描述，并用它成功地找到一种多磁块组合的单边永磁磁体结构。经通用有限元计算软件仿真和对磁体模型的测量表明，这种磁体结构能够较好地在磁体外部一侧构建片状均匀磁场区。用单边永磁磁体在磁体外部构建片状均匀磁场区的实现，为开展单边均匀场常规磁共振成像系统研制等科学研究打下了坚实的基础。     

基于DSP的核磁共振测井用高速数据采集系统的设计

高速数据采集电路的设计是实现核磁共振信号数字化获取的关键。本文描述了一个以数字信号处理器（DSP）系统为核心，以高速流水线式A/D转换器、可编程逻辑门阵列（FPGA）、数控振荡器（NCO）为主体的核磁共振测井用高速数据采集系统。它根据核磁共振测井数据采集频率高，但具有间歇性的特点进行了专门设计，使用两片先入先出队列芯片（FIFO）进行A/D转换数据的缓冲，提高了系统对突发性数据的采集能力。并且使用两片FIFO交替写入数据的方式，为在DSP中实现数字正交检波提供了便利。该系统理论上具有每0.05μs进行一次A/D转换的能力。目前，它稳定地进行了每0.1μs一次A/D转换的数据采集实验，满足了核磁共振测井系统的要求。     

关于反传统核磁共振装置磁体系统设计的探讨

在传统的核磁共振装置中，都是磁体包围着样品。但在近年来出现的一些核磁共振装置中，样品却位于磁体之外。由于这些装置的设计思路与传统情况有很大的区别，我们把它们归为一类，称为“磁体—样品”按反传统方式布置的核磁共振装置。为叙述简便起见，简称为反传统的核磁共振装置。本文首先回顾了反传统核磁共振装置的发展情况，然后对其进行了分类并就每类装置的磁体系统的特点进行了分析和总结，最后提出了磁体系统的初步设计思路。     

DDS在低场核磁共振岩心分析仪中的应用

直接数字合成（DDS）是近年来迅速发展起来的一种新型信号合成技术,由于采用了全数字结构,它具有频率和相位分辨率高,频率转换速度快,相位噪声小以及易于集成等诸多优点,文章首先介绍了DDS的原理,然后就其在低场核磁共振岩心分析仪中的应用进行了详细的讨论,对应用效果进行了总结,测试表明,将DDS用于低场核磁共振岩心分析仪是很成功的。