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陜西小動物體成分核磁共振原理

來源: 發(fā)布時間:2021-10-21

低場核磁共振弛豫分析儀軟件是整個儀器的靈魂。主要完成射頻脈沖發(fā)射和信號檢測的控制以及信號分析與顯示。包括兩個部分。一個是用在儀器的微處理器上的下位機部分。實現(xiàn)硬件相關的重要功能。第二個是用在計算機上的上位機部分。實現(xiàn)向儀器通信發(fā)送控制指令、從儀器上獲取數(shù)據(jù)以及分析處理顯示等功能。 儀器上的下位機軟件是重要控制軟件。其具體實現(xiàn)方式與硬件相關。 計算機端的上位機控制軟件包括硬件驅動程序、脈沖編輯和信號獲取以及頂層的數(shù) 據(jù)分析和應用程序?;钍篌w脂分析儀特有的小鼠組分信號采集與處理系統(tǒng)采用目前世界上先進的時域核磁共振電子控制重要部件。陜西小動物體成分核磁共振原理

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核磁共振弛豫分析設備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場。其磁場強度較低。體積相對于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價格相對很低(幾十萬人民幣)。基本沒有維護費用。物質的弛豫特性反映了物質內(nèi)部原子核所處的化學環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術能夠實現(xiàn)物體內(nèi)物質的鑒別、物體內(nèi)部的結構分析以及物質的定量分析。如牛奶摻假的檢測和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測定等等。陜西MEGMED核磁共振氫譜核磁共振FID 信號的實部或幅值包括時域信號的實部和幅值以及頻域信號的實部或幅值。

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低場核磁共振弛豫信號的檢測精度直接影響了檢測目標定量分析的精度,目前實現(xiàn)弛豫信號精確檢測的主要手段包括基礎參數(shù)的精確設定以及關鍵硬件的充分優(yōu)化。 1)提出一種具備高可移植性和可擴展性的軟件體系結構,基于實驗室低場核磁共振平臺,實現(xiàn)基礎弛豫信號的簡化建模和分析,并完成軟件平臺的開發(fā)。 2)提出接收器增益、共振頻率、脈沖寬度等關鍵基礎參數(shù)自動精確尋找方法,提出磁體磁場均勻度、探頭死時間、整機信噪比等關鍵硬件性能指標的高精度表征方法。 3)提出一種低場核磁共振多變量弛豫信號的精確采集與處理方法,在實驗室自主搭建的完全可控平臺和商用部分可控平臺分別實現(xiàn)小鼠體脂和煎炸食用油極性組分含量的精確定量分析。

低場核磁共振技術: 將樣品放入靜磁場中,樣品會形成宏觀磁矩,如果在靜磁場垂直方向施加一定頻率的射頻磁場,樣品中的宏觀磁矩將發(fā)生定向偏轉。射頻脈沖撤銷,宏觀磁矩將恢復到偏轉之前的狀態(tài)。宏觀磁矩在恢復的過程中,樣品中的磁性核如氫核在靜態(tài)磁場中會發(fā)生旋轉,從而釋放電信號,即磁共振信號。不同樣品或者同一樣品不同組分之間的氫原子核密度及所處分子環(huán)境不同,磁共振信號強度與恢復時間均不同,基于這一現(xiàn)象可以鑒別不同物質的物理屬性。 低場核磁共振一般是指采用永磁體產(chǎn)生靜態(tài)主磁場,場強在1.5 T 以下,主要通過弛豫信號來鑒別物質的種類。低場核磁共振技術對儀器環(huán)境要求不高,具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射、和對樣品無損等眾多優(yōu)勢。低場核磁設備一般采用永磁體,測試樣品介于兩磁極中心,通過激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定的核磁共振信號。

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低場時域核磁共振技術是一種正在興起的快速、無損的檢測技術。具有無侵入,無損,測試速度快,靈敏度高,不需要對樣品進行特殊預處理等優(yōu)點。主要通過測量在靜態(tài)磁場中的不同物理、化學、生物環(huán)境下的氫原子核的共振信號——時域信號。進而獲得研究者所需要的樣品的物理化學信息。所測得的整體弛豫時間的幅值與樣品中所有含氫物質總量成線性關系。通過與定量標樣(已知體積)的弛豫時間幅值比對。可獲得樣品中含水率信息、滲流及滲透率信息。在分析處理核磁共振信號的過程中,分析處理的對象主要是 FID 信號的實部或幅值。陜西小核磁共振檢測

核磁共振磁體的主要指標有磁場強度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強度能夠提高檢測的靈敏度。陜西小動物體成分核磁共振原理

小型核磁共振是核磁共振技術的一種獨特實現(xiàn)形式,近年來憑借便捷、綠色和準確的優(yōu)勢,在工業(yè)、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、食品、材料等研究領域涌現(xiàn)出大量新方法、新應用。小型核磁共振精華在于一個“小”字,它賦予核磁共振技術眾多新特性和新生命力。 硬件輕量化:核磁共振硬件小型化包括探測器和電子系統(tǒng)兩方面。探測器方面,磁體的縮小直接帶來輕量化,線圈的縮小降低電子線路需求,促進了電子線路相應地變小變輕。硬件的輕量化使核磁共振從傳統(tǒng)大型專業(yè)實驗室轉向大眾化大規(guī)模應用具備了技術可行性基礎。陜西小動物體成分核磁共振原理

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