[go: up one dir, main page]

SU1545176A1 - Device for measuring permanent magnetic field - Google Patents

Device for measuring permanent magnetic field Download PDF

Info

Publication number
SU1545176A1
SU1545176A1 SU884367000A SU4367000A SU1545176A1 SU 1545176 A1 SU1545176 A1 SU 1545176A1 SU 884367000 A SU884367000 A SU 884367000A SU 4367000 A SU4367000 A SU 4367000A SU 1545176 A1 SU1545176 A1 SU 1545176A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
nmr
modulation
magnetic field
autodyne
Prior art date
Application number
SU884367000A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Лачинов
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный Институт Ядерных Исследований filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority to SU884367000A priority Critical patent/SU1545176A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1545176A1 publication Critical patent/SU1545176A1/en

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерени  посто нных магнитных полей методом  дерного магнитного резонанса (ЯМР) с использованием частотной модул ции радиочастотного магнитного пол , в котором находитс   дерный образец. Цель - упрощение устройства и повышение точности измерений в единицах магнитного пол . В устройство введены блоки, формирующие гармонический сигнал модул ции частоты автодина с периодом, кратным обратному значению гиромагнитного отношени   дер образца. Суммирование периодов частоты автодина при ЯМР осуществл етс  частотомером, врем  измерени  которого кратно периоду сигнала модул ции. Сигналы ЯМР с автодина поданы на индикаторное устройство через фильтр высоких частот с частотой среза в интервале между первой и третьей гармониками частоты модул ции, что существенно повышает отношение сигнала к шуму при регистрации ЯМР и результирующую точность измерени  магнитных полей.The invention relates to a technique for measuring permanent magnetic fields by nuclear magnetic resonance (NMR) using frequency modulation of a radio frequency magnetic field containing a nuclear sample. The goal is to simplify the device and improve the measurement accuracy in units of the magnetic field. The device includes blocks that form a harmonic signal for modulating the frequency of the autodyne with a period multiple of the inverse value of the gyromagnetic ratio of the sample nuclei. The summation of autodyne frequency periods during NMR is performed by a frequency meter, the measurement time of which is a multiple of the modulation signal period. NMR signals from autodyne are fed to the indicator device through a high-pass filter with a cut-off frequency in the interval between the first and third harmonics of the modulation frequency, which significantly increases the signal-to-noise ratio during NMR recording and the resulting accuracy of magnetic field measurements.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике,а именно к технике измерени  посто нных магнитных полей методом  дерного магнитного резонанса (ЯМР).The invention relates to a measurement technique, in particular to a technique for measuring constant magnetic fields by nuclear magnetic resonance (NMR).

Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение точности измерени  в единицах магнитного пол .The purpose of the invention is to simplify the device and improve the measurement accuracy in units of the magnetic field.

На фиг„1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - форма модул ции частоты автодина; на фиг.З - сигналы ЯМР; на фиг.4 - счетные импульсы в частотомере.Fig „1 shows the block diagram of the device; Fig. 2 illustrates a form of autodyne frequency modulation; fig.Z - NMR signals; figure 4 - counting pulses in the frequency counter.

Устройство содержит датчик 1 ЯМР, автодин 2, частотомер 3, индикатор 4 сигнала ЯМР, кварцевый генератор 5, первый делитель 6 частоты, второйThe device contains a 1 NMR sensor, autodyne 2, a frequency meter 3, an NMR signal indicator 4, a crystal oscillator 5, the first frequency divider 6, the second

делитель 7 частоты, симметричный интегратор 8, фильтр 9 низких частот (н.ч.), фильтр 10 высоких частот (в. ч.), управл емый усилитель 11.frequency divider 7, symmetrical integrator 8, low-frequency filter 9 (n.p.), high-frequency filter 10 (v.ch.), controlled amplifier 11.

Устройство работает следующим образом ,iThe device works as follows, i

Датчик 1 ЯМГ состоит из катушки с  дерным образцом внутри нее и помещаетс  в измер емое посто нное магнитное поле Brt3(vv. В катушке возбуждаетс  радиочастотное (р.ч.) магнитное поле, так как катушка св зана с авто- дином 2,  вл  сь частью его р.ч. контура . Частота F автодина модулируетс  внешним гармоническим сигналом с периодом Тм()Д(фиг.2) и глубиной модул ции ±dF (больше или меHI meThe NMG sensor 1 consists of a coil with a nuclear sample inside it and is placed in a measured constant magnetic field Brt3 (vv. A radio frequency (r.h.) magnetic field is excited in the coil, since the coil is connected to an autodin 2, part of its rc contour. The autodyne frequency F is modulated by an external harmonic signal with a period Tm () D (Fig.2) and a modulation depth of ± dF (greater or meHI me

СП СПJV JV

оabout

10ten

1515

ширины сигнала ЯМР) с целью дискриминации ЯМР. Дл  определени  Внзмчасто™ ту F автодина 2 подстраивают так, что, подава  сигнал ЯМР с автодина через в,ч. фильтр 10 на индикатор 4 сигнала ЯМР, с его помощью фиксиру- ют условие ЯМР (фиг.З),signal width NMR) to discriminate NMR. In order to determine In Vnazchasto ™, the F of autodyne 2 is adjusted in such a way that by giving a NMR signal from the autodyne in v, h filter 10 on the indicator 4 of the NMR signal, with its help fix the condition of the NMR (FIG. 3),

В устройстве с помощью последовательно включенных блоков (кварцевого генератора 5, первого делител  6 частоты, симметричного интегратора 8, фильтра 9 н.ч. и управл емого усли- тел  11) осуществл етс  гармоническа  модул ци  F автодича с периодом Тмод кратным обратному значению гиромагнитного отношени , например, птэо- тонов. Возможно, например, численное значение Тмод 23,48736 мс (fMtvf42ruJ,In the device, using a series-connected blocks (crystal oscillator 5, first frequency divider 6, symmetrical integrator 8, 9 nch filter and controlled amplifier 11), harmonic modulation F of autoditch with period T mod is multiplied by the inverse gyromagnetic ratio for example, pteothon. Perhaps, for example, the numerical value of Tmod 23.48736 ms (fMtvf42ruJ,

Дл  измерени  F (среднего значе- р ни ) необходимо суммировать число периодов в пределах периода Тмо .To measure F (average value), it is necessary to sum the number of periods within the period Tmo.

При линейной модул ции частоты CflF/F Ј0,01) сумма числа периодов равна средней частоте за период Тмод. При этом не существенно,когда начинать счет перйодов,врем  счета точно равно Т,дод и сумма периодов остаетс  посто нной.With a linear frequency modulation (CflF / F Ј0.01), the sum of the number of periods is equal to the average frequency for the period Tmod. It does not matter when to start counting periods, the counting time is exactly T, the data point and the sum of the periods remains constant.

Численно сумма периодов за Т д .,„Numerically the sum of the periods for T d., "

MOV зи соответствует значению измер емогоMOV zi corresponds to the value of the measured

магнитного пол  ВИЗЛАВ единицах Тесла, если предварительно прчборно согласовать с ВИЗм положение разр дной зап той в сумме.the magnetic field is VIZLAV in units of Tesla, if it is preliminarily agreed with the VIZM the position of the bit comma in the sum.

Точное соответствие Т ., и Т опре-35Exact correspondence of T., and T opre-35

ЛЛО|Ц И ЗМLLO | TS AND ZM

дел етс  с помощью пр моугольного сигнала с выхода первого делител made by a rectangular signal from the output of the first divider

2525

частоты, имеющего период Тfrequency having a period t

тод Tod

черезthrough

второй делитель частоты на вход Врем  измерени  частотомера 3. За- дава  различные коэффициенты пересчета второго делител  (например, 2 или 20)the second frequency divider at the input of the measurement time of the frequency meter 3. By setting different conversion factors for the second divider (for example, 2 or 20)

возможно увеличивать Т кратноit is possible to increase T multiple

Мод Maud

чтобы повысить точность измерени  частоты (магнитного пол ).to increase the accuracy of frequency measurement (magnetic field).

Частота среза фильтров н.ч. и в.ч выбираетс  в интервале частот мевду первой и третьей гармониками частоты модод ции по следукщим причинам. На вход фильтра н„ч„ поступает сигнал в виде симметричной пилы, состо щей из 1,3,5... гармонически составл ющих , из которых только первую гармонику должен пропустить фильтр н.ч. Фильтр в.ч о должен подавить в измерительном канале в основном первую гармонику, котэрач при частотной модул ци  в автодинеCutoff frequency of filters n.h. and hf is selected in the frequency range of the first and the third harmonics of the modulation frequency for the following reasons. The input of the filter is a signal in the form of a symmetrical saw consisting of 1,3,5 ... harmonic components, of which only the first harmonic must be passed by the filter n.h. The filter should suppress in the measuring channel basically the first harmonic, the koterach with frequency modulation in the autodyne

00

5five

р R

и and

5five

5five

0 0

5five

00

5five

из-за соответствующего изменени  добротности контура и по влени  в св зи с этим амплитудной модул ции в выходном сигнале. Из-за возможных нелинейностей в некоторых элементах схемы в выходном сигнале может по витьс  и паразитна  втора  гармоника, хот  и мала  по амплитуде,due to a corresponding change in the quality factor of the circuit and the occurrence of amplitude modulation in the output signal in connection with this. Due to possible nonlinearities in some elements of the circuit, the parasitic second harmonic may appear in the output signal, although it is small in amplitude,

Claims (1)

Предлагаемое устройство может работать при амплитудах частотной модул ции больших и меньших ширины сигнала ЯМР (интегральный и дифференциальный подход), устройство че требует дополнительного оборудовани  дл  управлени  системой модул ции при иэмерени к, что приводит к снижению погрешности - измерений. В устройстве возможны существенные вариации в величинах Тмоди Ти$м относительно друг друга. Введение фильтров н.ч. ч з,ч, в каналах измерени  и модул ции устройства обеспечивает существенное увеличение отношени  сигнала к шуму и соответственно снижает погрешность в измерени х посто нных маг- ни - i ых лолей в диапазоне (0,05-2,5)1 по крайней мере до уровней ниже 0,001%. Формула изобретени The proposed device can operate at amplitudes of frequency modulation larger and smaller than the width of the NMR signal (integral and differential approach), the device requires additional equipment to control the modulation system in measurement k, which leads to a decrease in error — measurements. The device may have significant variations in the values of Tmodi Ti $ m relative to each other. Introduction of filters n.ch. Hz, h, in the measurement and modulation channels of the device provides a significant increase in the signal-to-noise ratio and, accordingly, reduces the error in measuring permanent magnesium — i th lo in the range (0.05-2.5) 1 at least to levels below 0.001%. Invention Formula Устройство дл  измерени  посто нного магнитного пол  на основе  дерного магнитного резонанса (ЯМР), включающее последовательно соединенные датчик ЯМР с образцом и автодин с перестраиваемой частотой, с входом дл  модул ции частоты и с выходами сигналов ЯМР и частоты автодина, индикатор сигнала ЯМР, частотомер, ,а также последовательно соединенные кварцевый генератор и делитель частоты ,причем выход частоты автодина соединен с первым входом частотомераs отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  точности измерени  в единицах магнитного пол , в него дополнительно введены второй делитель частоты, сикмеричный интегратор фильтр низких частот и фильтр высоких частот, управл емый усилитель , при этом выход первого делител  через второй делитель частоты соединен с вторым входом частотомера, а через последовательно соединенные симметричный интегратор, фильтр низких частот и управл емый усилитель - с входом модул ции частоты автоднна.A device for measuring a constant magnetic field based on nuclear magnetic resonance (NMR), comprising a series-connected NMR sensor with a sample and tunable frequency autodynes, with an input for modulating frequency and with NMR and autodyne frequency outputs, an NMR signal indicator, a frequency meter, and also a series-connected crystal oscillator and a frequency divider, the frequency output of the autodyn is connected to the first frequency input, characterized in that, in order to simplify and improve the measurement accuracy in units magnetic field, a second frequency divider, a minimal integrator low-pass filter and a high-pass filter controlled by an amplifier are additionally introduced, the output of the first divider is connected to the second frequency counter through a second frequency divider, and a low-pass filter through series-connected symmetric integrator and a controlled amplifier with an auto-modulation frequency input. 5 1545176«5 1545176 " выход симметричного интегратора под- тот соединен с выходом сигналов ЯМР соединен к второму входу индикатора автодина и первым входом индикатора сигналов ЯМР, а фильтр высоких час- сигналов ЯМР„the output of the symmetric integrator is connected to the output of the NMR signals to the second input of the autodyne indicator and the first input of the NMR signal indicator, and the high frequency filter of the NMR signals is “ Фиё.1Fiyo.1 фу&4Fu & 4
SU884367000A 1988-01-21 1988-01-21 Device for measuring permanent magnetic field SU1545176A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884367000A SU1545176A1 (en) 1988-01-21 1988-01-21 Device for measuring permanent magnetic field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884367000A SU1545176A1 (en) 1988-01-21 1988-01-21 Device for measuring permanent magnetic field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1545176A1 true SU1545176A1 (en) 1990-02-23

Family

ID=21351046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884367000A SU1545176A1 (en) 1988-01-21 1988-01-21 Device for measuring permanent magnetic field

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1545176A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Леше А. Ядерна индукци .-М.: Изд-во иностр. лит., 1963, с.187, 215-217. Авторское свидетельство СССР № 890184, кл. G 01 N 24/06, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2772391A (en) Recording magnetometric apparatus of the nuclear-resonance type
US4494067A (en) Fast frequency measuring system
SU1545176A1 (en) Device for measuring permanent magnetic field
SU737904A1 (en) Three-frequency measuring device for electric geosurvey
SU720382A1 (en) Device for measuring the intensity of magnetic field
US3124741A (en) primas
SU834630A1 (en) Variable magnetic field parameter measuring device
SU1383178A1 (en) Method of modulated-phase recording of electronic paramagnetic resonance signals
RU2027318C1 (en) Parameter measurement method for channels characterized by phase distortions
SU1352399A1 (en) Device for certifying phase meters according to phase-amplitude error
SU1370591A1 (en) Method of determining frequency error of scale converters
SU438345A1 (en) Optically pumped quantum magnetometer
US2999974A (en) Signal switch and readout for nuclear magnetic resonance measurement apparatus
SU911267A1 (en) Nuclear-quadrupole measuring converter
SU1105793A1 (en) Method and device for modulation-phase registering of magnetic resonance spectra
SU552569A1 (en) Phase fluctuation measuring device
SU1151097A1 (en) Device for checking magnetic induction measures
SU1734061A1 (en) Device for calibration of seismometers
SU1670408A1 (en) Phase-amplitude optical displacement transducer
SU949531A1 (en) Device for measuring electromechanical converter resonance frequencies
SU752197A1 (en) Transformation coefficient meter
SU1705756A1 (en) Frequency modulation index meter
SU661451A1 (en) Nutation meter for determining constant conductive measures of magnetic induction
SU531113A1 (en) Device for testing parameters of parasitic amplitude modulation parameters
SU1016768A1 (en) Group delay time non-uniformity meter