PL56901B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.1.1969 56901 KI. 42 1, 3/09 MKP G 01 n m Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Waldemar Antoniak, mgr inz. Jerzy Chmielewski, doc, Tadeusz Rzymkowski Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa, (Polska) Sposób pomiaru czasu relaksacji poprzecznej przy impulsowej metodzie detekcji magnetycznego rezonansu jadrowego w cialach stalych i cieczach oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru czasu relaksacji poprzecznej przy impulsowej metodzie detekcji rezonansu jadrowego w cia¬ lach stalych i cieczach oraz urzadzenie do sto¬ sowania tego sposobu.Sposób pomiaru czasu relaksacji poprzecznej posiada zastosowanie w budowie aparatury ana¬ litycznej przeznaczonej do badania wlasciwosci fizycznych i chemicznych cial stalych i cieczy impulsowymi metodami detekcji magnetycznego rezonansu jadrowego, a takze moze byc wyko¬ rzystany do celów automatycznej kontroli proce¬ sów produkcyjnych: pomiaru wilgotnosci, zawar tosci tluszczów i procesów polimeryzacji.Dotychczas stosowane w technice detekcji ma¬ gnetycznego rezonansu jadrowego sposoby pomia¬ ru czasu relaksacji poprzecznej polegaja na obli¬ czeniu czasu relaksacji poprzecznej w wyniku po¬ miaru szerokosci linii rezonansowej sygnalu absorpcji wzglednie dyspersji lub na obliczeniu czasu relaksacji poprzecznej na podstawie foto¬ grafii ciagu impulsów echa uzyskanych metoda Carra—Purcella.W pierwszym z wymienionych sposobów próbke umieszcza sie w polu magnetycznym o duzej jed¬ norodnosci wytworzonym przez elektromagnes o duzej srednicy nabieguników, wykonany z ma¬ terialu o duzej jednorodnosci. Nastepnie zmie¬ niajac natezenie pola magnetycznego obserwuje sie na oscylografie sygnal absorpcji lub dyspersji 10 20 25 30 i z pomiaru szerokosci linii absorpcji lub dysper¬ sji sygnalu rezonansowego oblicza sie czas rela¬ ksacji poprzecznej.W drugim z wymienionych sposobów wykorzy¬ stujacym impulsy sygnalu rezonansu jadrowego uzyskane metoda Carra—Purcella próbke umiesz¬ cza sie w polu magnetycznym jednorodnym, a na¬ stepnie pobudza sie ciagiem impulsów magnetycz¬ nych wielkiej czestotliwosci.W wyniku otrzymuje sie ciag impulsów wiel¬ kiej czestotliwosci w scisle okreslonych odstepach, przy czym czas trwania pierwszego impulsu ciagu wynosi polowe czasu trwania impulsów pozosta¬ lych, ponadto odleglosc pomiedzy pierwszym im¬ pulsem i drugim w ciagu wynosi polów? czasu odstepu miedzy pozostalymi kolejnymi impulsa¬ mi. W przerwie miedzy kolejnymi impulsami cia- £u pojawiaja sie impulsy sygnalu rezonansu ja¬ drowego, których amplituda zanika wykladniczo ze stala czasu relaksacji poprzecznej. Obserwacja oscyloskopowa impulsów ciagu sygnalu rezonansu jadrowego z zastosowaniem zapisu fotograficznego pozwala na drodze analizy matematycznej zare¬ jestrowanego przebiegu uzyskac ostateczny wy¬ nik pomiaru czasu relaksacji poprzecznej. W obu wypadkach obliczenia wykonywac musi wysoko wykwalifikowany operator.Celem wynalazku jest wyeliminowanie ograni¬ czenia obu wymienionych sposobów, oraz umozli¬ wienie bezposredniego i natychmiastowego od- 569013 czytu mierzonego czasu relaksacji poprzecznej.Cel ten zostal osiagniety, przez poddanie ciagu impulsów sygnalu rezonansu jadrowego o ampli¬ tudzie wykladniczo malejacej ze stala czasu re¬ laksacji poprzecznej wytworzonego przez umiesz¬ czenie próbki w polu magnetycznym stalym i po¬ budzeniu impulsami magnetycznymi wielkiej cze¬ stotliwosci operacji wzmocnienia logarytmicznego i zdetektowania dzieki czemu otrzymuje sie ciag * impulsów liniowo malejacych. Z ciagu tego zo- stlja wybrane na zasadzie selekcji amplitudowej gwarantujacej maksymalna dokladnosc pomiaru dwa impulsy, pierwszy impuls z ciagu i nastepny o amplitudzie okolo 10% pierwszego, po czym mierzy sie róznice lógarytmów amplitud wybra¬ nych impulsów. Odwrotnie, proporcjonalna zalez¬ nosc czasu relaksacji od róznicy lógarytmów am¬ plitud wybranych impulsów pozwala na jej bez¬ posredni odczyt.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionego na rysunku, #na którym fig. 1 pokazuje schemat blokowy urza¬ dzenia, a fig. 2 pokazuje przebiegi czasowe ilu¬ strujace zasade pracy urzadzenia, do pomiaru czasu relaksacji poprzecznej. W sklad urzadzenia do pomiaru czasu relaksacji poprzecznej wchodza: .impulsator 1, nadajnik 2, glowica ze skrzyzowa¬ nymi cewkami 3, wzmacniacz 4, uklad selekcji 5, woltomierz 6 wartosci szczytowych, magnes staly 7. Impulsator 1 wytwarza ciag impulsów Ux we¬ dlug opisanej metody Carra—Purcella, kluczuja¬ cych nadajnik 2 wytwarzajacy impulsy Vt pola magnetycznego wielkiej czestotliwosci, które sa podawane na glowice ze skrzyzonymi cewkami 3 umieszczona w polu magnesu 7. Ciag impulsów Ua sygnalu rezonansu jadrowego wykladniczo ma¬ lejacych ze stala czasu relaksacji poprzecznej po wyjsciu z glowicy 3 jest podawany na wejscie wzmacnicza 4 wielkiej czestotliwosci o logaryt¬ micznej charakterystyce wzmocnienia wyposazo¬ nego w detektor liniowy. Z utrzymanego ciagu impulsów U4 sygnalu rezonansu jadrowego o am¬ plitudzie liniowo malejacej uklad selekcji 5 wy¬ biera dwa impulsy U5 i U« ciagu sygnalu rezo¬ nansu jadrowego.Dla zapewnienia maksymalnej dokladnosci po¬ miaru wybierany jest zawsze impuls pierwszy w ciagu i nastepny kolejny, którego amplituda wynosi okolo 10°/# pierwszego wybranego impulsu.Wyjscie ukladu selekcji 5 jest polaczone róznico¬ wo z wejsciem woltomierza napiec szczytowych o duzej stalej czasu, który mierzy róznice AU lo- 4 garytmów amplitud wybranych impulsów. Wy- skalowanie woltomierza w Jednostkach czasu re¬ laksacji poprzecznej zapewnia bezposredni odczyt wartosci. 5 Urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia ciagla automatyczna kontrole procesów dla których czas relaksacji poprzecznej jest wskaznikiem prawi¬ dlowosci przebiegu cyklu produkcyjnego, takich jak polimeryzacja, destylacja ropy naftowej, po- 10 miar wilgotnosci, zawartosc tluszczów. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru czasu relaksacji poprzecznej przy impulsowej metodzie detekcji magnetycz- 15 nego rezonansu jadrowego w cialach stalych i cieczach w którym po umieszczeniu badanej próbki w polu magnetycznym jednorodnym i pobudzeniu jej impulsami pola magnetycz¬ nego wielkiej czestotliwosci otrzymujemy ciag 20 impulsów wielkiej czestotliwosci, przy czym miedzy kolejnymi impulsami ciagu znajduja sie impulsy sygnalu rezonansu jadrowego o amplitudach wykladniczo malejacych ze stala czasu relaksacji poprzecznej, znamienny tym, 25 ze z ciagu impulsów sygnalu rezonansu jadro¬ wego po wzmocnieniu logarytmicznym i zdete- ktowaniu zostaje wytworzony ciag impulsów liniowo malejacych z którego zostaja wybrane dwa impulsy z ciagu na zasadzie selekcji am- 30 plitudowej zapewniajacej maksymalna doklad¬ nosc pomiaru, po czym przez pomiar róznicy lógarytmów amplitud wybranych impulsów otrzymuje sie bezposredni odczyt czasu relak¬ sacji poprzecznej. 35
2. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1 wyposazone w impulsator, nadajnik, glowice ze skrzyzowanymi cewkami, wzmac¬ niacz wielkiej czestotliwosci, uklad selekcji, woltomierz wartosci szczytowej, w którym im- 4o pulsator jest polaczony przez nadajnik z glo¬ wica ze skrzyzowanymi cewkami, umieszczona w polu magnesu stalego, znamienny tym, ze wyjscie glowicy (3) jest polaczone z wejsciem wzmacniacza (4) wielkiej czestotliwosci o lo- 45 garytmicznej charakterystyce wzmocnienia, któ¬ rego wyjscie zakonczone detektorem liniowym jest polaczone z ukladem selekcji (5), przy czym wyjscie ukladu selekcji (5) jest polaczo¬ ne w ukladzie róznicowym z wejsciem wol- 50 tomierza wartosci szczytowej (6) wyskalowa- nego w jednostkach czasu relaksacji poprzecz- cznej.Xl. 42 1, 3/09 56901 MKP G 01 n / 1 tf 4 ~po~ i ¦ ¦ r r II i V\ H 5 \ * , Ul I [< 6 \u6 i fig. 1 Ul ^ *&, */< —* —t -hH 4—^ -?^ f\ At ^» —t ^i -~t %2 PL