CN108845279A - 一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统和方法，包括：磁场强度测量单元，设有支架、三轴正交定位滑台和磁场强度检测仪，磁场强度检测仪检测磁体待测区域的磁场强度；可调温度检测控制单元，设有温控箱、多点温度检测传感器和可调温度控制电路，校准时采用PWM方法控制温控箱为磁体提供恒温环境，测量时检测磁体的即时温度；数据处理及显示单元，设有温度拟合模块、磁场强度拟合模块、共振频率拟合模块和显示模块，利用拟合算法得到磁体腔内温度、磁场强度分布及共振频率与腔内温度关系的目标函数，测量时NMR波谱仪频率源接收共振频率数据对样品进行射频激发，实现谱线自动校正。本发明可以应用于不同永磁体小型化NMR仪器。

Description

一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统及方法

技术领域

本发明涉及核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)场频联锁技术领域，特别是一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统及方法。

背景技术

磁场稳定性是获得高质量NMR信号的必要条件之一。影响永磁体磁场稳定性的最重要因素是磁体温度，尽管进行良好的隔热处理，开放式永磁体受周围环境温度变化影响仍然很大。相对于高场的超导磁体，低场NMR永磁体对温度的敏感度更大，磁场强度更容易产生漂移。另一方面，由于匀场线圈安装在永磁体内腔面上，因此在施加匀场电流时，匀场线圈所发出的热量也对磁场产生较大的影响。磁场漂移导致NMR共振频率发生变化，相对于激发射频场的频率产生偏离，使得谱线发生偏移，谱的分辨率也会降低，从而影响谱的质量。NMR波谱仪的稳定性分为短期稳定性和长期稳定性。磁通稳定器技术是改善谱仪短期稳定性的有效方法，场频联锁技术是提高谱仪长期稳定性的有效方法。场频联锁技术的原理就是利用一个特定信号把磁场强度B₀与射频频率ω₀按Larmor方程ω₀＝γB₀联锁起来，使二者保持相对稳定。

目前，对于超导高场NMR波谱仪，通常用含氘溶剂的²H共振信号作为锁信号来实现场频联锁，具有专门的锁通道系统，通过氘信号的变化，调节匀场线圈中的Z0电流，使其产生的磁场与变化的磁场方向相反来补偿主磁场，使得共振频率稳定在一个频率点。例如：文献“一体化NMR波谱仪梯度－场频联锁－匀场系统设计，波谱学杂志(Chinese Journal ofMagnetic Resonance)，第29卷第4期2012年12月”给出了是在11.7T(500Hz)超导磁体NMR系统测试下应用的场频联锁一体化控制电路。

对于低场NMR仪器也有采用氘锁的方法，例如：文献“基于直接数字频率合成技术的核磁共振弛豫分析仪场频联锁电路设计，生物医学工程研究(Journal of BiomedicalEngineering Research)，2016，35(1)：31～35”给出了应用于核磁共振弛豫分析仪的结合数字电子技术的氘锁方法；上海寰彤科教设备有限公司(http://www.htnmr.cn/ch/ Main.asp)和苏州纽迈分析仪器股份有限公司(http://www.niumag.com/)也均采用氘锁方法应用于体积较大的NMR成像仪和弛豫分析仪中。国外相关专利和文献中对场频联锁技术的研究也主要是基于氘锁的方法，例如：1978年获批的美国专利“NMR field frequencylock system”(美国专利号：05/769142)，所描述的是周期性循环一个氘锁样品以产生FID(自由感应衰减)信号，该信号通过测量FID信号越过零轴预定时间的时间间隔来进行分析的锁定系统；1979年获批的美国专利“Automatic field-frequency lock in an NMRspectrometer”(美国专利号：896410)，所描述的是采用脉冲重复率相对较低、功率激励相对较高的自动双向搜索方式，通过使用双向计数器监视吸收模式锁定信号的频率来完成的场频锁定系统；文献“Development of a 1.0T MR microscope using a Nd-Fe-Bpermanent magnet，Magnetic Resonance Imaging 19(2001)875–880”介绍了应用于1.0TMR显微镜中使用自旋回波信号测量磁场强度，校正射频频率以及在三维图像采集期间保持场频关系恒定的方法。

但是，氘锁方法均需要完整的锁通道来实现锁功能，这会增加NMR仪器的体积和硬件复杂性，这一点不符合小型化便携式NMR仪器的特性，因此一种便捷、准确的锁场系统对于小型化NMR谱仪具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的当NMR永磁体腔体内部温度微小漂移影响下NMR谱实验谱线发生偏移的问题，提出一种简洁有效的永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统及方法。

本发明采用如下技术方案：

一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，包括：

磁场强度测量单元，设有支架、三轴正交定位滑台和磁场强度检测仪，该支架设有升降平台以调节NMR永磁体，该三轴正交定位滑台安装于支架上，该磁场强度检测仪的检测探针安装于三轴正交定位滑台上以垂直插入NMR永磁体内腔的待测区域检测空间磁场强度数据；

可调温度检测控制单元，设有温控箱，多点温度检测传感器和可调温度控制电路，该温控箱设有紧贴NMR永磁体的加热薄膜板，该多点温度检测传感器安装于NMR永磁体上以检测温度数据，该可调温度控制电路结合温度数据采用PWM方法控制温控箱工作为NMR永磁体提供恒定的温度环境；

数据处理及显示单元，接收温度数据和空间磁场强度数据并设有温度拟合模块、磁场强度拟合模块、共振频率拟合模块和显示模块，以分别采用多项式拟合算法得到NMR永磁体腔内的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示；

NMR波谱仪频率源，根据共振频率-温度关系函数，接收来自数据处理及显示单元的当前温度下共振频率数据对NMR永磁体进行射频激发，实现自动谱线校正。

所述支架设有若干水平指示器和蹄脚。

所述温控箱设有底板、顶盖和四个侧板，该四个侧板依次相连，该底板和顶盖分别位于侧板底端和顶端，且顶盖设有开口。

所述四个侧板采用双层紫铜无磁性薄板，该双层紫铜无磁性薄板的间隙内贴合有加热膜，该加热膜采用聚酰亚胺PI薄膜材料且与所述可调温度控制电路相连。

所述多点温度检测传感器采用薄片式四线制传感器，设有若干中心对称的温度检测点，部分温度检测点位于所述NMR永磁体的顶角上，其余温度检测点位于所述NMR永磁体的侧部。

一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，

1)NMR永磁体四周紧贴温控箱内壁，放置于支架的升降平台上；

2)调节三轴正交定位滑台使得磁场强度检测仪的检测探针垂直插入NMR永磁体内腔的待测区域以检测空间磁场强度数据；

3)检测NMR永磁体上的温度数据，并采用PWM方法控制温控箱工作以提供恒定的温度环境；

4)对温度数据和空间磁场强度数据采用多项式拟合算法得到NMR永磁体内腔的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示；

5)将当前温度下的共振频率数据送至NMR波谱仪频率源以对NMR永磁体进行射频激发，实现自动谱线校正。

在步骤4)中，所述内腔的温度函数为采用通用全局法和拟牛顿法进行非线性优化，直接分析所述NMR磁体体腔内温度和表面温度的多项式函数关系；所述磁场强度分布函数为采用最小二乘法和拟牛顿法相结合的拟合算法，拟合出待测区域磁场强度空间分布拟合函数和中心平面分布拟合函数。

在步骤4)中，所述共振频率受温度影响的关系函数包括在校准时拟合出腔内温度对共振频率影响的关系曲线，及在NMR测量时拟合出当前温度下共振频率数据。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明为永磁低场小型化核磁共振波谱仪提供一种不需要锁通道来实现锁功能且能提高磁场稳定性的场频联锁系统及方法，有效地解决谱线偏移问题。

2、本发明中，采用磁场强度测量单元、可调温度检测控制单元、数据处理及显示单元等单元模块化设计，可以应用于不同永磁体的小型化NMR仪器。

3、本发明中，磁场强度测量单元中设有升降平台、水平指示器和四脚纵向可调的蹄脚，为支架、NMR永磁体和三轴正交定位滑台安装是否水平提供可靠的判断依据。

4、本发明中，采用带有刻度手轮的相互垂直的三轴正交定位滑台对检测探针准确的移动定位至待测区域，保证待测区域空间磁场强度测量的准确性。

5、本发明中，可调温度检测控制单元采用均匀加热和多点检测方式，避免NMR永磁体受热不均匀产生温度场梯度，为磁体提供相对恒定的温度环境。

6、本发明中，数据处理及显示单元利用最小二乘法和拟牛顿法的多项式拟合分析磁体腔内温度和磁场强度分布，确定温度对共振频率的影响，拟合算法软件采用分模块的数据处理和分区域显示的方式，便于在NMR波谱仪上位机内扩展。

附图说明

图1是本发明系统组成框图；

图2是本发明整体连接示意图；

图3是本发明磁场强度测量单元的主要结构示意图；

图4是本发明三轴正交定位滑台结构图；

图5为本发明NMR永磁体位于温控箱内的示意图；

图6为本发明温控箱分解图；

图7为本发明可调温度检测控制单元的基本电路结构示意图；

图8为数据处理及显示单元的模块框图；

图9是本发明温度拟合模块的原理框图；

图10是本发明磁场强度拟合模块的原理框图；

图11是本发明共振频率拟合模块的原理框图(校准时)；

图12是本发明共振频率拟合模块的原理框图(NMR测量时)。

A、磁场强度测量单元，A1、支架，A11、升降平台，A12、纵向立柱,A13、横向支撑杆，A14、定位支撑杆，A15、层杆，A16、蹄脚，A17、水平指示器，A2、三轴正交定位滑台，A21、第一水平滑台,A22、第二水平滑台,A23、第三水平滑台,A24、滑台连接件,A25、探针连接件，A26、手轮，A27、万向圆柱水平器，A3、磁场强度检测仪，A31、检测探针,A32、磁场强度测试计,B、可调温度检测控制单元，B1、温控箱，B11、底板，B12、顶盖，B13、侧板，B14、加热膜，B2、多点温度检测传感器，B3、可调温度控制电路，C、数据处理及显示单元，C1、温度拟合模块，C2、磁场强度拟合模块，C3、共振频率拟合模块，C4、显示模块，D、NMR永磁体，D1、极板，E、NMR波谱仪频率源。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图1至图12，一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，包括磁场强度测量单元A、可调温度检测控制单元B、数据处理及显示单元C、NMR永磁体D和NMR波谱仪频率源E等。

参见图3，磁场强度测量单元A，设有支架A1、三轴正交定位滑台A2和磁场强度检测仪A3。该支架A1设有升降平台A11、四根纵向立柱A12、八根横向支撑杆A13、四根定位支撑杆A14、三根层杆A15、四只蹄脚A16和水平指示器A17。纵向立柱A12、横向支撑杆A13、定位支撑杆A14、层杆A15均采用4040C工业铝型材，通过连接角件紧固相连。

四根纵向立柱A12竖直设置，四根横向支撑杆A13连接于四根纵向立柱A12顶部，另外四根横向支撑杆A13连接于四根纵向立柱A12底部。三根层杆A15将支架A1内部分为上下两层。下层空间中的两根定位支撑杆A14用以固定升降平台A11，上层空间两根定位支撑杆A14用以固定倒置的三轴正交定位滑台A2。升降平台A11和三轴正交定位滑台A2在定位支撑杆A14上的位置能够前后移动。定位支撑杆A14在横向支撑杆A13上的位置能够左右移动调整。调节升降平台A11调整NMR永磁体D在纵向的高度，且升降平台A11使得该系统适用于多种尺寸的永磁体。

四只蹄脚A16安装于四根纵向立柱A12底部，蹄脚A16由脚座和螺柱构成，通过旋转改变蹄脚A16的螺柱进给到四根纵向立柱A12内部的深度，调节四根纵向立柱A12高度一致。

水平指示器A17采用十二个单向方形水平器，分别紧贴固定在八根横向支撑杆A13和四根定位支撑杆A14上，通过观察和调整单向方形水平器内部水珠位于中心位置，调整八根横向支撑杆A13和四根定位支撑杆A14分别安装水平，用以保证倒置的三轴正交定位滑台A2和升降平台A11水平固定。

参见图4，该三轴正交定位滑台A2安装于支架A1上，包括第一水平滑台A21、第二水平滑台A22、第三水平滑台A23、两个滑台连接件A24和一个探针连接件A25构成。一滑台连接件A24与第一水平滑台A21的底板和第二水平滑台A22的滑块连接固定，另一滑台连接件A24将第三水平滑台A23的侧板和第一水平滑台A21的滑块连接固定，使得第一水平滑台A21、第二水平滑台A22、第三水平滑台A23相互垂直叠放固定，构成xyz三维空间方向轴。每个水平滑台均设有带刻度的手轮A26，探针连接件A25安装于第三水平滑台A23上。在第二水平滑台A22上还紧贴固定有万向圆柱水平器A27，通过观察和调整万向圆柱水平器A27内部水珠位于中心位置，结合十二个单向方形水平器A17以保证倒置的三轴正交定位滑台A2和升降平台A11水平固定。

磁场强度测试仪由检测探针A31和磁场强度测试计A32组成，检测探针A31固定在探针连接件A25上，通过调节手轮A26驱使检测探针A31可以在空间xyz方向上移动定位，能够准确检测NMR永磁体D的极板D1间的腔体内部待测区域的磁场强度，实时检测的数据传输到磁场强度测试计A32上。

可调温度检测控制单元B，设有温控箱B1，多点温度检测传感器B2和可调温度控制电路B3。参见图5、图6，NMR永磁体D置于温控箱B1内，且整体放置于升降平台A11上，温控箱B1为永磁体D提供恒定的温度环境。温控箱B1设有底板B11、顶盖B12和四个侧板B13，该四个侧板B13依次相连，该底板B11和顶盖B12分别位于侧板B13底端和顶端，且顶盖B12设有开口。底板B11、侧板B13和顶盖B12均采用双层紫铜无磁性薄板，且内侧均紧贴NMR永磁体D的铁箍外表面，外侧添加隔热层。且侧板B13的双层紫铜无磁性薄板的间隙内贴合有加热膜B14，加热膜B14采用聚酰亚胺PI薄膜。底板B11设有四个通孔，通孔与NMR永磁体D底座切合安装，顶盖B12中心设有矩形(10cm*2cm)开口，开口尺寸与NMR永磁体D的极板D1间内腔尺寸大小一致。

多点温度检测传感器B2采用薄片式四线制传感器Pt1000，可以减少导线电阻产生的测量误差。多点温度检测传感器B2设有十二个温度检测点，其中有八个温度检测点分布在NMR永磁体D铁箍上下面各四个顶角处，有四个检测点分布在NMR永磁体D铁箍的四个侧面中心位置处。

参见图7，可调温度控制电路B3基本组成包括微控制器、场效应开关管(MOSFET)和加热电源。温度检测传感器Pt1000实时监测NMR永磁体D表面温度反馈至微控制器中，微控制器持续调整场效应开关管的工作状态，从而控制加热电源对加热膜B14的加热电路回路的快速开启和关断，实现持续控温和均匀传热。

若实验需要为NMR永磁体D提供某一恒定温度环境T₀，则微控制器即时对Pt1000检测到当前温度值T与T₀进行比较判断。当T<T₀时，微控制器PWM端输出高电平信号，此时N沟道场效应开关管S端(源极)和D端(漏极)导通，开启加热电路回路，加热膜B14在加热电源工作下产生热能传导至NMR磁体，同时T值逐渐增大逼近T₀；当T>T₀时，微控制器PWM端输出低电平信号，此时N沟道场效应开关管S端(源极)和D端(漏极)断开，关断加热电路回路，加热膜B14停止加热工作，同时T值逐渐减小逼近T₀。可调温度控制电路B3在快速响应的温度检测传感器和高速开断的场效应开关管的工作下，微控制器PWM端输出信号在恒定周期Δt时间内不断调整占空比，使得T经过持续不断的振荡后，在允许的微小波动范围内，T能够保持和T₀一致，达到实验需要的相对恒定温度的目的。

数据处理及显示单元C的功能模块如图8所示，设有温度拟合模块C1、磁场强度拟合模块C2、共振频率拟合模块C3和显示模块C4。通过读取温度数据和空间磁场强度数据，进行温度、磁场强度和共振频率的多项式拟合处理，实现分模块拟合和分区域显示的功能，即时计算出当前温度下共振频率值，并发送至NMR波谱仪频率源E。显示模块C4设有温度显示区域、磁场强度显示区域和共振频率显示区域，分区域显示出温度、磁场强度和共振频率的数据等。

具体的，温度拟合模块C1的原理框图如图9所示。在校准时，该模块通过设置温控参数调整得到i个不同的温控温度值T，在每个温控温度值T_i中检测十二个温度检测点的温度值(t₁-t₁₂)和腔内中心温度值T_C，所有i组温控温度下温度数据组成检测温度值矩阵(t₁,t₂,…,t₁₂)和腔内中心温度值T_C，采用通用全局法和拟牛顿法进行多项式拟合，分析确定NMR永磁体D腔内中心温度值T_c和12个检测点温度值矩阵(t₁,t₂,…,t₁₂)的多项式函数关系T_C＝f_T(t₁,t₂,…,t₁₂)。

本发明磁场强度拟合模块C2的结构框图如图10所示。该模块设有磁场强度空间分布图、平面等高图、空间拟合函数和中心磁场强度值的拟合算法。在校准时，检测探针A31的初始位置移动至磁体腔内待测区域中心点处，转动水平滑台的手轮A26，采集检测探针A31在空间三个正交方向上移动定位x、y、z的值和所有定位点处检测探针A31测得的磁场强度值，构成空间磁场三维矩阵点，利用拟牛顿法可以得到磁场强度空间拟合函数B＝f_B(x,y,z)，以空间曲面图分析空间磁场三维分布情况，取x＝y＝z＝0可以计算得出中心磁场强度值B₀。分别提取中心平面xoy、xoz、yoz的二维矩阵点，利用最小二乘法的多项式拟合可以分别得到平面分布函数B_xy＝f(x,y)、B_xz＝f(x,z)、B_yz＝f(y,z)，并以平面等高图显示和分析中心平面磁场强度的二维分布情况。该模块可以实现采用空间曲面图、平面图、函数表达式和中心点值的方式直观分析出磁场强度分布、不均匀程度以及中心偏移量的功能。

在校准时，应用共振频率拟合模块C3的原理框图如图11所示。校准时，该模块通过调用每个温控温度值T_i中腔内中心温度值T_C和中心磁场强度值B₀，利用Larmor方程ω₀＝γB₀计算出每个中心磁场强度值B₀对应的共振频率ω₀，采用最小二乘法多项式拟合出共振频率ω₀与腔内中心温度T_C的函数关系ω₀＝f(T_C)，从而实现分析共振频率ω₀受磁体温度T_C影响关系的功能。

在NMR测量时应用共振频率拟合模块C3的原理框图如图12所示。在NMR测量时，该模块实时读取12个检测点B7-B18当前的温度数据(t₁-t₁₂)，调用腔内温度拟合函数T_C＝f_T(t₁,t₂,…,t₁₂)，计算出腔内当前温度值T_C，再调用共振频率拟合函数ω₀＝f(T_C)，计算出当前温度下共振频率ω₀。

NMR波谱仪频率源E，根据共振频率-温度关系函数，接收来自数据处理及显示单元C的当前温度下共振频率数据对NMR永磁体D进行射频激发，实现自动谱线校正。

本发明还提出一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，包括：

1)将NMR永磁体D置于温控箱B1内，将温控箱B1放置于支架A1的升降平台A11上，调整支架A1用以保证倒置的三轴正交定位滑台A2和升降平台A11水平固定.

2)调节三轴正交定位滑台A2使得磁场强度检测仪A3的检测探针A31插入NMR永磁体D内腔的待测区域以检测空间磁场强度数据。

3)实时检测NMR永磁体D上的温度数据，并采用PWM方法控制温控箱B1工作以提供恒定的温度环境。

4)对温度数据和空间磁场强度数据采用多项式拟合算法得到NMR永磁体D内腔的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示。

其中，内腔的温度函数为采用通用全局法和拟牛顿法进行非线性优化，直接分析所NMR永磁体D体腔内温度和表面温度的多项式函数关系。磁场强度分布函数为采用最小二乘法和拟牛顿法相结合的拟合算法，拟合出待测区域磁场强度空间分布拟合函数和中心平面分布拟合函数。共振频率受温度影响的关系函数包括在校准时拟合出腔内温度对共振频率影响的关系曲线，及在NMR测量时拟合出当前温度下共振频率数据。

5)将当前温度下的共振频率数据送至NMR波谱仪频率源E以对NMR永磁体D进行射频激发。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，包括：

磁场强度测量单元，设有支架、三轴正交定位滑台和磁场强度检测仪，该支架设有升降平台以调节NMR永磁体，该三轴正交定位滑台安装于支架上，该磁场强度检测仪的检测探针安装于三轴正交定位滑台上以垂直插入NMR永磁体内腔的待测区域检测空间磁场强度数据；

可调温度检测控制单元，设有温控箱，多点温度检测传感器和可调温度控制电路，该温控箱设有紧贴NMR永磁体的加热薄膜板，该多点温度检测传感器安装于NMR永磁体上以检测温度数据，该可调温度控制电路结合温度数据采用PWM方法控制温控箱工作为NMR永磁体提供恒定的温度环境；

数据处理及显示单元，接收温度数据和空间磁场强度数据并设有温度拟合模块、磁场强度拟合模块、共振频率拟合模块和显示模块，以分别采用多项式拟合算法得到NMR永磁体腔内的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示；

NMR波谱仪频率源，根据共振频率-温度关系函数，接收来自数据处理及显示单元的当前温度下共振频率数据对NMR永磁体进行射频激发，实现自动谱线校正。

2.如权利要求1的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述支架设有若干水平指示器和蹄脚。

3.如权利要求1所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述温控箱设有底板、顶盖和四个侧板，该四个侧板依次相连，该底板和顶盖分别位于侧板底端和顶端，且顶盖设有开口。

4.如权利要求3所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述四个侧板采用双层紫铜无磁性薄板，该双层紫铜无磁性薄板的间隙内贴合有加热膜，该加热膜采用聚酰亚胺PI薄膜材料且与所述可调温度控制电路相连。

5.如权利要求1所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述多点温度检测传感器采用薄片式四线制传感器，设有若干中心对称的温度检测点，部分温度检测点位于所述NMR永磁体的顶角上，其余温度检测点位于所述NMR永磁体的侧部。

6.一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，

1)NMR永磁体四周紧贴温控箱内壁，放置于支架的升降平台上；

2)调节三轴正交定位滑台使得磁场强度检测仪的检测探针垂直插入NMR永磁体内腔的待测区域以检测空间磁场强度数据；

3)检测NMR永磁体上的温度数据，并采用PWM方法控制温控箱工作以提供恒定的温度环境；

4)对温度数据和空间磁场强度数据采用多项式拟合算法得到NMR永磁体内腔的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示；

5)将当前温度下的共振频率数据送至NMR波谱仪频率源以对NMR永磁体进行射频激发，实现自动谱线校正。

7.如权利要求6所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，在步骤4)中，所述内腔的温度函数为采用通用全局法和拟牛顿法进行非线性优化，直接分析所述NMR磁体体腔内温度和表面温度的多项式函数关系；所述磁场强度分布函数为采用最小二乘法和拟牛顿法相结合的拟合算法，拟合出待测区域磁场强度空间分布拟合函数和中心平面分布拟合函数。

8.如权利要求6所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，在步骤4)中，所述共振频率受温度影响的关系函数包括在校准时拟合出腔内温度对共振频率影响的关系曲线，及在NMR测量时拟合出当前温度下共振频率数据。