CN107144804A - 磁体系统及核磁共振探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁体系统及核磁共振探测装置，其中，磁体系统包括：第一磁体单元，包括第一框架和第一磁条，第一磁条设置在第一框架内且能够产生第一梯度磁场；第二磁体单元，包括第二框架和多个第二磁条，第二框架的一侧设有安装槽，多个第二磁条设置在第二框架内，多个第二磁条沿安装槽的周向间隔设置，多个第二磁条能够产生第二梯度磁场；其中，第二框架能够通过安装槽正向套设在第一框架外侧以与第一框架正向组合，多个第二磁条能够在第二框架与第一框架正向组合的状态下围绕第一磁条设置，且第一梯度磁场与第二梯度磁场矢量方向相反以形成第一均匀磁场。本发明可提高核磁共振探测装置的通用性及探测效果。
Description
技术领域
本发明涉及核磁共振检测技术，尤其涉及一种磁体系统及核磁共振探测装置。
背景技术
核磁共振检测技术是利用核磁共振原理探测氢原子的技术。通过探测被测物内氢原子的含量和赋存状态，能够获得被测物内各种成分的信息。目前小型单边核磁共振系统，因其体型小巧，便于测量，并且不受到样品位置和大小的限制等诸多优点而被广泛应用。
现有的小型单边核磁共振系统包括核磁共振探测装置，核磁共振探测装置包括磁体和天线，其中，磁体用于在被测物中产生静磁场，以对被测物中的氢原子进行极化；天线用于向被测物发射射频脉磁场脉冲，激发被测物中已经被静磁场极化的氢原子，以此来产生核磁共振现象，同时还用于接收和采集所产生的核磁共振信号。
然而，现有的核磁共振探测装置中的磁体只能产生梯度磁场或只能产生均匀磁场，在磁体只能产生梯度磁场的情况下，核磁共振探测装置对均质性样品探测效果较差，而在磁体只能产生均匀磁场的情况下，核磁共振探测装置对层状等非均质样品探测效果较差，因此，通用性较差，探测效果不佳。
发明内容
本发明提供一种磁体系统及核磁共振探测装置，以提高核磁共振探测装置的通用性及探测效果。
本发明一方面提供一种磁体系统，包括：
第一磁体单元，包括第一框架和第一磁条，所述第一磁条设置在所述第一框架内且能够产生第一梯度磁场；
第二磁体单元，包括第二框架和多个第二磁条，所述第二框架的一侧设有安装槽，多个所述第二磁条设置在所述第二框架内，多个所述第二磁条沿所述安装槽的周向间隔设置，多个所述第二磁条能够产生第二梯度磁场；
其中，所述第二框架能够通过所述安装槽正向套设在所述第一框架外侧以与所述第一框架正向组合，多个所述第二磁条能够在所述第二框架与所述第一框架正向组合的状态下围绕所述第一磁条设置，且所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场矢量方向相反以形成第一均匀磁场。
本发明另一方面提供一种核磁共振探测装置，包括天线和本发明所提供的磁体系统；所述磁体系统用于在被测物中产生静磁场，以对所述被测物中的氢原子进行极化；所述天线用于向所述被测物发射射频脉磁场脉冲，以激发被测物中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象。
基于上述，本发明提供的磁体系统，可应用在核磁共振探测装置中，当需要利用核磁共振探测装置对层状等非均质样品进行探测时，可利用第一磁体单元产生第一梯度磁场或利用第二磁体单元产生第二梯度磁场，以通过第一梯度磁场或第二梯度磁场对非均质样品中的氢原子进行极化，再通过天线向非均质样品发射射频脉磁场脉冲，以激发非均质样品中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象，完成对非均质样品的探测。当需要利用核磁共振探测装置对均质性样品进行探测时，可将第一磁体单元的第一框架和第二磁体单元的第二框架正向组合，从而产生第一均匀磁场，以通过第一均匀磁场对均质性样品中的氢原子进行极化，再通过天线向均质性样品发射射频脉磁场脉冲，以激发均质性样品中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象，完成对均质性样品的探测。由于磁体系统能够产生梯度磁场和均匀磁场，因此使核磁共振探测装置既能够对非均质样品进行有效探测也能够对均质性样品进行有效探测，因此提高了核磁共振探测装置的通用性及探测效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种磁体系统的第一磁体单元的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种磁体系统的第二磁体单元的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种磁体系统在第一磁体单元和第二磁体单元正向组合状态下的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种磁体系统在第一磁体单元和第二磁体单元反向组合状态下的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种磁体系统的第三磁体单元的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种磁体系统在第二磁体单元和第三磁体单元组合状态下的结构示意图。
附图标记：
101：第一磁体单元；102：第一框架；103：第一磁条；
104：第二磁体单元；105：第二框架；106：第二磁条；
107：安装槽；108：第三磁体单元；109：第三框架；
110：第三磁条；111：卡持件；112：第一卡持部；
113：第二卡持部。
具体实施方式
请参考图1-3，本发明实施例提供一种磁体系统，包括：第一磁体单元101，包括第一框架102和第一磁条103，所述第一磁条103设置在所述第一框架102内且能够产生第一梯度磁场；第二磁体单元104，包括第二框架105和多个第二磁条106，所述第二框架105的一侧设有安装槽107，多个所述第二磁条106设置在所述第二框架105内，多个所述第二磁条106沿所述安装槽107的周向间隔设置，多个所述第二磁条106能够产生第二梯度磁场；其中，所述第二框架105能够通过所述安装槽107正向套设在所述第一框架102外侧以与所述第一框架102正向组合，多个所述第二磁条106能够在所述第二框架105与所述第一框架102正向组合的状态下围绕所述第一磁条103设置，且所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场矢量方向相反以形成第一均匀磁场。
本实施例中的磁体系统，可应用在核磁共振探测装置中，当需要利用核磁共振探测装置对层状等非均质样品进行探测时，可利用第一磁体单元101产生第一梯度磁场或利用第二磁体单元104产生第二梯度磁场，以通过第一梯度磁场或第二梯度磁场对非均质样品中的氢原子进行极化，再通过天线向非均质样品发射射频脉磁场脉冲，以激发非均质样品中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象，完成对非均质样品的探测。当需要利用核磁共振探测装置对均质性样品进行探测时，可将第一磁体单元101的第一框架102和第二磁体单元104的第二框架105正向组合，从而产生第一均匀磁场，以通过第一均匀磁场对均质性样品中的氢原子进行极化，再通过天线向均质性样品发射射频脉磁场脉冲，以激发均质性样品中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象，完成对均质性样品的探测。由于磁体系统能够产生梯度磁场和均匀磁场，因此使核磁共振探测装置既能够对非均质样品进行有效探测也能够对均质性样品进行有效探测，因此提高了核磁共振探测装置的通用性及探测效果。其中，多个第二磁条106可以折线形或弧线形排列，以便于实现对于第一磁条103的围绕。
本实施例中，优选的，第一梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数与第二梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数均不相同。由此，可根据非均质样品的不同情况选择使用第一磁体单元101或第二磁体单元104，另外，由于第一梯度磁场和第二梯度磁场在进行核磁共振探测时所使用的工作频率不同，因此可通过第一磁体单元101和第二磁体单元104的替换配合射频天线发射不同频率的射频脉冲，以对非均质样品进行不同频率的比较分析。
请参考图4，本实施例中，优选的，第二框架105能够通过所述安装槽107反向套设在所述第一框架102外侧以与所述第一框架102反向组合，多个所述第二磁条106能够在所述第二框架105与所述第一框架102反向组合的状态下围绕所述第一磁条103设置，且所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场矢量方向相同以形成第三梯度磁场。由于第三梯度磁场由第一梯度磁场与第二梯度磁叠加而成，因此，第三梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数与第二梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数均不相同。由此，可根据非均质样品的不同情况选择使用第一磁体单元101、第二磁体单元104或第一磁体单元101和第二磁体单元104的组合，另外，由于第一梯度磁场、第二梯度磁场、第三梯度磁场在进行核磁共振探测时所使用的工作频率不同，因此可通过第一磁体单元101、第二磁体单元104以及第一磁体单元101和第二磁体单元104的组合的替换配合射频天线发射不同频率的射频脉冲，以对非均质样品进行不同频率的比较分析。
请参考图5和图6，本实施例中，优选的，磁体系统还包括第三磁体单元108，包括第三框架109和第三磁条110，所述第三磁条110设置在所述第三框架109内且能够产生第四梯度磁场，所述第二框架105能够通过所述安装槽107套设在所述第三框架109外侧以与所述第三框架109组合，多个所述第二磁条106能够在所述第二框架105与所述第三框架109组合的状态下围绕所述第三磁条110设置，且所述第二梯度磁场与所述第四梯度磁场矢量方向相反以形成第二均匀磁场，所述第二均匀磁场的强度参数和探测体积参数与所述第一均匀磁场的强度参数和探测体积参数均不相同。由此，可根据均质性样品的不同情况选择使用第一磁体单元101和第二磁体单元104的组合或第二磁体单元104和第三磁体单元108的组合，另外，由于第一均匀磁场和第二均匀磁场在进行核磁共振探测时所使用的工作频率不同，因此可通过第一磁体单元101和第二磁体单元104的组合以及第二磁体单元104和第三磁体单元108的组合的替换配合射频天线发射不同频率的射频脉冲，以对均质性样品进行不同频率的比较分析。
本实施例中，优选的，第四梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数与所述第一梯度磁场、第二梯度磁场和第三梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数均不相同。由此，可根据非均质样品的不同情况选择使用第一磁体单元101、第二磁体单元104、第四磁体单元或第一磁体单元101和第二磁体单元104的组合，另外，由于第一梯度磁场、第二梯度磁场、第三梯度磁场、第四梯度磁场在进行核磁共振探测时所使用的工作频率不同，因此可通过第一磁体单元101、第二磁体单元104、第四磁体单元以及第一磁体单元101和第二磁体单元104的组合的替换配合射频天线发射不同频率的射频脉冲，以对非均质样品进行不同频率的比较分析。
本实施例中，优选的，安装槽107的两侧设有卡持件111，所述第一框架102的两侧设有第一卡持部112，所述卡持件111能够在所述第二框架105通过所述安装槽107套设在所述第一框架102外侧的状态下与所述第一卡持部112相卡持，以使所述第二框架105与所述第一框架102相对定位。当第二框架105通过安装槽107套设在第一框架102外侧时卡持件111便能够与第一卡持部112相卡持，使第二框架105与第三框架109相对定位，由此，使第一框架102与第二框架105组合操作方便。
本实施例中，优选的，安装槽107的两侧设有卡持件111，所述第三框架109的两侧设有第二卡持部113，所述卡持件111能够在所述第二框架105通过所述安装槽107套设在所述第三框架109外侧的状态下与所述第二卡持部113相卡持，以使所述第二框架105与所述第三框架109相对定位。当第二框架105通过安装槽107套设在第三框架109外侧时卡持件111便能够与第二卡持部113相卡持，使第二框架105与第三框架109相对定位，由此，使第二框架105与第三框架109组合操作方便。
本发明实施例提供一种核磁共振探测装置，包括天线和本发明任意实施例所述的磁体系统；所述磁体系统用于在被测物中产生静磁场，以对所述被测物中的氢原子进行极化；所述天线用于向所述被测物发射射频脉磁场脉冲，以激发被测物中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象。
本实施例中的核磁共振探测装置，当被测物为层状等非均质样品时，可利用第一磁体单元101产生第一梯度磁场或利用第二磁体单元104产生第二梯度磁场，从而在被测物中产生的静磁场为第一梯度磁场或第二梯度磁场，以通过第一梯度磁场或第二梯度磁场对非均质样品中的氢原子进行极化，再通过天线向非均质样品发射射频脉磁场脉冲，以激发非均质样品中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象，完成对非均质样品的探测。当被测物为均质性样品时，可将第一磁体单元101的第一框架102和第二磁体单元104的第二框架105正向组合从而产生第一均匀磁场，从而在被测物中产生的静磁场为第一均匀磁场，以通过第一均匀磁场对均质性样品中的氢原子进行极化，再通过天线向均质性样品发射射频脉磁场脉冲，以激发均质性样品中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象，完成对均质性样品的探测。由于磁体系统能够产生梯度磁场和均匀磁场，因此使核磁共振探测装置既能够对非均质样品进行有效探测也能够对均质性样品进行有效探测，因此提高了核磁共振探测装置的通用性及探测效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种磁体系统，其特征在于，包括：
第一磁体单元，包括第一框架和第一磁条，所述第一磁条设置在所述第一框架内且能够产生第一梯度磁场；
第二磁体单元，包括第二框架和多个第二磁条，所述第二框架的一侧设有安装槽，多个所述第二磁条设置在所述第二框架内，多个所述第二磁条沿所述安装槽的周向间隔设置，多个所述第二磁条能够产生第二梯度磁场；
其中，所述第二框架能够通过所述安装槽正向套设在所述第一框架外侧以与所述第一框架正向组合，多个所述第二磁条能够在所述第二框架与所述第一框架正向组合的状态下围绕所述第一磁条设置，且所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场矢量方向相反以形成第一均匀磁场。
2.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述第一梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数与第二梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数均不相同。
3.根据权利要求1或2所述的磁体系统，其特征在于，所述第二框架能够通过所述安装槽反向套设在所述第一框架外侧以与所述第一框架反向组合，多个所述第二磁条能够在所述第二框架与所述第一框架反向组合的状态下围绕所述第一磁条设置，且所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场矢量方向相同以形成第三梯度磁场。
4.根据权利要求3所述的磁体系统，其特征在于，还包括第三磁体单元，包括第三框架和第三磁条，所述第三磁条设置在所述第三框架内且能够产生第四梯度磁场，所述第二框架能够通过所述安装槽套设在所述第三框架外侧以与所述第三框架组合，多个所述第二磁条能够在所述第二框架与所述第三框架组合的状态下围绕所述第三磁条设置，且所述第二梯度磁场与所述第四梯度磁场矢量方向相反以形成第二均匀磁场，所述第二均匀磁场的强度参数和探测体积参数与所述第一均匀磁场的强度参数和探测体积参数均不相同。
5.根据权利要求4所述的磁体系统，其特征在于，所述第四梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数与所述第一梯度磁场、第二梯度磁场和第三梯度磁场的强度参数、均匀度参数、梯度参数和探测体积参数均不相同。
6.根据权利要求1所述的磁体系统，其特征在于，所述安装槽的两侧设有卡持件，所述第一框架的两侧设有第一卡持部，所述卡持件能够在所述第二框架通过所述安装槽套设在所述第一框架外侧的状态下与所述第一卡持部相卡持，以使所述第二框架与所述第一框架相对定位。
7.根据权利要求4所述的磁体系统，其特征在于，所述安装槽的两侧设有卡持件，所述第三框架的两侧设有第二卡持部，所述卡持件能够在所述第二框架通过所述安装槽套设在所述第三框架外侧的状态下与所述第二卡持部相卡持，以使所述第二框架与所述第三框架相对定位。
8.一种核磁共振探测装置，其特征在于，包括天线和权利要求1-7中任一所述的磁体系统；
所述磁体系统用于在被测物中产生静磁场，以对所述被测物中的氢原子进行极化；
所述天线用于向所述被测物发射射频脉磁场脉冲，以激发被测物中已经被极化的氢原子，从而产生核磁共振现象。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20191119 Termination date: 20210320 |