RU2573710C2 - Устройство ядерного магнитного резонанса низкого поля для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях - Google Patents
Устройство ядерного магнитного резонанса низкого поля для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573710C2 RU2573710C2 RU2013114383/28A RU2013114383A RU2573710C2 RU 2573710 C2 RU2573710 C2 RU 2573710C2 RU 2013114383/28 A RU2013114383/28 A RU 2013114383/28A RU 2013114383 A RU2013114383 A RU 2013114383A RU 2573710 C2 RU2573710 C2 RU 2573710C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- radio frequency
- magnetic field
- water content
- frequency signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/081—Making measurements of geologic samples, e.g. measurements of moisture, pH, porosity, permeability, tortuosity or viscosity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/082—Measurement of solid, liquid or gas content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
- G01N24/085—Analysis of materials for the purpose of controlling industrial production systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
- G01R33/381—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using electromagnets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/445—MR involving a non-standard magnetic field B0, e.g. of low magnitude as in the earth's magnetic field or in nanoTesla spectroscopy, comprising a polarizing magnetic field for pre-polarisation, B0 with a temporal variation of its magnitude or direction such as field cycling of B0 or rotation of the direction of B0, or spatially inhomogeneous B0 like in fringe-field MR or in stray-field imaging
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Geology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Использование: для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях посредством ядерного магнитного резонанса. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит средство для создания постоянного магнитного поля, емкость для вмещения образца в пределах упомянутого постоянного магнитного поля, средство для возбуждения измеряемой радиочастотной намагниченности в образце, помещенном в упомянутую емкость для вмещения образца, при рабочей частоте, определяемой упомянутым постоянным магнитным полем, средство для измерения радиочастотного сигнала, производимого возбужденным образцом, и средство для определения содержания воды в образце на основании радиочастотного сигнала. Согласно настоящему изобретению емкость для вмещения образца способна вмещать образец, у которого объем составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3, и средство для создания постоянного магнитного поля содержит резистивный электромагнит, который выполнен с возможностью создавать постоянное магнитное поле, соответствующее рабочей частоте от 400 до 2000 кГц. Технический результат: обеспечение возможности измерения сильно связанной воды в образцах сухой массы, имеющих большой объем, при низкой ларморовской частоте. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройствам и способам измерения ядерного магнитного резонанса (ЯМР). В частности, настоящее изобретение относится к устройству и способу ЯМР для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях.
Уровень техники
Измерения ЯМР основаны на создании результирующей намагниченности в большой группе атомных ядер с помощью статического магнитного поля (постоянное поле) и отклонении результирующей намагниченности от направления статического магнитного поля с использованием радиочастотного импульса радиочастотного магнитного поля, причем рабочая частота (ларморовская частота) определяется исследуемыми ядрами и величиной постоянного поля. Релаксацию отклоненной прецессирующей результирующей намагниченности можно определять путем измерения сигнала ЯМР, т.е. электродвижущей силы (ЭДС), индуцируемой в приемных радиочастотных катушках, вызванной прецессирующей результирующей намагниченностью, которая постепенно релаксирует обратно, становясь параллельной постоянному полю (это также известно как «спад свободной индукции» (FID)). Скорость релаксации определяется однородностью постоянного поля и свойствами исследуемого вещества.
Содержание воды в образцах разнообразных материалов можно измерять точно и быстро, используя спектроскопию ЯМР или релаксометрию. Широкому применению устройств для измерения влагосодержания на основе метода ЯМР препятствовала, главным образом, высокая стоимость этих измерительных устройств. В частности, во многих применениях, например, при измерениях содержания воды в биомассе, желательный объем образца составляет порядка нескольких децилитров или более, что устанавливает практические ограничения для размеров устройства и другие технические условия.
Согласно предшествующему уровню техники (см, например, заключительный отчет «Дистанционный автоматический оперативный датчик» (Remote Automatic On-Line Sensor) компании Quantum Magnetics Inc.), предлагается использовать минимальную рабочую частоту от 5 до 6 МГц при измерениях содержания воды на основе метода ЯМР, чтобы обеспечивать обоснованное время восстановления, т.е. получать время простоя схемы после переданного радиочастотного импульса. Это приводит к необходимости использования относительно высоких основных магнитных полей (более 125 мТл). Высокое поле также увеличивает измеряемую амплитуду сигнала. Согласно другому источнику предшествующего уровня техники (British Journal of Radiology (Британский журнал радиологии), 1998 г., т. 71, с. 704-707), электродвижущая сила, индуцированная в приемных катушках сигналом ЯМР, является практически пропорциональной квадрату напряженности постоянного магнитного поля. Однако использование напряженности поля такой величины, например, увеличивает стоимость устройства, потребление энергии и массу магнита. Кроме того, в высоких полях значительными оказываются эффекты изменения температуры и неоднородности постоянного поля, что дополнительно усложняет конструкцию устройства. Аспекты безопасности, такие как, например, проблемы распространения магнитного поля за пределами устройства, также становятся более актуальными в случае высоких магнитных полей. Вышеуказанные аспекты усиливаются, если велик требуемый объем образца. P. J. Barale и др. в работе «Использование постоянного магнита для измерений содержания воды в древесных стружках», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, март 2002 г., т. 12, № 1) представляют, что содержание воды в древесных стружках можно измерять в постоянном поле при 0,47 Тл, которое создает рабочую частоту 20 МГц. Масса используемого постоянного магнита составляла 68 кг, хотя возможный объем образца (объем «надлежащего поля») составлял лишь менее 10 мл. Другие примеры предшествующего уровня техники включают в себя анализ содержания воды в исследовании растворения, например, как представили James Butler и др. в работе «Использование МРТ низкого поля для усовершенствования исследования растворения таблеток», Tablets & Capsules (Таблетки и капсулы), январь 2010 г., при постоянном поле 0,5 Тл и малом объеме образца.
Кроме того, были сделаны попытки использования меньших величин частоты и напряженности поля. Например, A. Kantzas и др. в работе «Применение ЯМР низкого поля для добычи и выделения нефтеносных песков», Международный симпозиум общества специалистов по керновому анализу», Торонто, Канада, 21-25 августа 2005 г., использовали релаксометрическое устройство Corespec 1000™ с рабочей частотой 1 МГц (постоянное поле 24 мТл производил постоянный магнит) для определения содержания нефти и воды в образцах руды и пены объемом 20 мл.
Относительно легко производить поле требуемой напряженности с хорошей однородностью для малого объема образцов с помощью постоянных магнитов, как описано в вышеупомянутых работах предшествующего уровня техники. Однако во многих применениях требуются образцы большего объема вследствие стандартов отбора образцов, а также, в общем, больших размеров частиц, например, образцов биомассы. Однако конструкции вышеупомянутых устройств не являются подходящими для измерения образцов большого объема, поскольку изготовление устройства такой конструкции оказалось бы дорогостоящим и сложным при увеличении до требуемого размера.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новое устройство и способ измерения содержание воды на основе метода ЯМР, подходящие для измерения образцов большого объема (0,5 л или более). В частности, цель заключается в том, чтобы предложить устройство. Следующая цель заключается в том, чтобы предложить легкое устройство, которое можно сконструировать.
Настоящее изобретение основано на идее использования измерения объема, составляющего, по меньшей мере, 0,5 л, при низкой рабочей частоте от 400 до 2000 кГц, что, согласно настоящему изобретению, оказалось достижимым с помощью резистивного электромагнита. Настоящее изобретение определено более конкретно в независимых пунктах формулы изобретения.
Согласно одному варианту осуществления, устройство содержит:
- емкость для вмещения образца, способную вмещать образец, объем которого составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3,
- резистивный электромагнит для создания постоянного магнитного поля во всей емкости для вмещения образца при индукции магнитного поля от 10 до 40 мТл,
- радиочастотную катушку для возбуждения измеряемой прецессирующей поперечной намагниченности в образце, помещенном в упомянутую емкость для вмещения образца, при ларморовской частоте, определенной упомянутым постоянным магнитным полем,
- средство для измерения радиочастотного сигнала, производимого возбужденным образцом, предпочтительно, с помощью той же радиочастотной катушки, которая используется для возбуждения, и
- вычислительный блок для определения содержания воды в образце на основании радиочастотного сигнала.
Способ состоит в том, что:
- резистивное создают постоянное магнитное поле в образце, объем которого составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3,
- помещают образец в упомянутое постоянное магнитное поле для создания результирующей намагниченности в образце,
- возбуждают измеряемую радиочастотную намагниченность в образце при рабочей частоте от 400 до 2000 кГц,
- измеряют радиочастотный сигнал, производимый возбужденным образцом, и
- определяют содержание воды в образце на основании радиочастотного сигнала.
Образец может представлять собой образец биомассы, как правило, в форме твердого вещества или суспензии.
Согласно одному варианту осуществления, пассивно охлаждаемый электромагнит используют для создания постоянного магнитного поля, причем рабочая частота, предпочтительно, составляет от 400 до 950 кГц, чтобы сделать достаточно малым количество производимого тепла.
Согласно одному варианту осуществления, используют активно охлаждаемый электромагнит, в результате чего рабочая частота может повышаться и составлять от 950 до 2000 кГц.
Согласно одному варианту осуществления, массу образца измеряют, когда образец находится в емкости для вмещения образца, и относительное содержание воды в образце определяют частично на основании массы образца.
Согласно одному варианту осуществления, радиочастотный сигнал измеряют только спустя заданное время простоя после импульса возбуждения, чтобы электронное измерительное устройство восстановилось после импульса возбуждения. Допускаемую величину радиочастотного сигнала в момент импульса возбуждения оценивают на основании измеренного радиочастотного сигнала путем экстраполяции, и упомянутую оцененную величину радиочастотного сигнала используют при определении содержания воды в образце. Применяя такую последовательность измерений и алгоритм обработки сигнала, можно использовать измерение образцов такого большого объема при низком магнитном поле (низкой ларморовской частоте), вопреки предположениям предшествующего уровня техники. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что не ухудшается возможность измерения также и сильно связанной воды в образцах сухой биомассы. Обсуждение этой проблемы представили R. R. Ruan и P. L. Chen в книге «Вода в продуктах питания и биологических материалах» (Water in Foods and Biological Materials), издательство CRC Press, 1998 г.
Как правило, упомянутое выше время простоя составляет от 30 до 200 мкс.
Предпочтительная рабочая частота устройства составляет от 400 до 1700 кГц.
Настоящее изобретение предоставляет значительные преимущества. Во-первых, можно сконструировать небольшое экономичное устройство по сравнению с устройствами ЯМР на основе постоянных магнитов или сверхпроводящих магнитов. Во-вторых, можно увеличивать измеряемый объем малоразмерных устройств до децилитрового диапазона, сохраняя при этом возможность определения содержания воды в образце. Таким образом, можно легко измерять, например, содержание воды в образцах биомассы и биотоплива.
Следует отметить, что в случае образцов малого объема температура главной катушки не представляет собой ограничивающий фактор, поскольку сопротивление катушки, как правило, является низким, и, таким образом, рассеяние мощности катушки также находится на низком уровне. Однако было обнаружено, что при объемах, превышающих 0,5 дм3, настоящий рабочий интервал является желательным, поскольку температура катушки остается на приемлемом уровне.
Дополнительные преимущества, получаемые за счет возможности использования низкого постоянного магнитного поля и, таким образом, низкой частоты, являются следующими:
- низкая потребляемая мощность,
- низкая температура магнита,
- низкая масса магнита,
- нулевая или низкая зависимость магнитного поля от температуры,
- возможность использования электромагнита для создания однородного магнитного поля без каких-либо регулировочных катушек,
- безопасный уровень рассеянного поля,
- более мягкое требование относительной однородности магнитного поля,
- меньшая стоимость усилителей, аналого-цифровых преобразователей (АЦП), источников питания и т.д.
В итоге, можно изготавливать более экономичное, легкое и безопасное в применении устройство.
Согласно предпочтительному варианту осуществления, измерительная система включает в себя встроенное средство для измерения массы образца. Предпочтительно, массу образца можно измерять, когда образец находится в емкости для вмещения образца устройства ЯМР, т.е. в положении измерения сигнала ЯМР. Измеренную массу образца используют вместе с экстраполированным сигналом ЯМР при определении содержания воды в образце.
Термин «емкость для вмещения образца» означает, в частности, зону, в которой постоянное магнитное поле имеет индукцию от 10 до 40 мТл, и однородность поля является лучше, чем 1000 м.д., предпочтительно, лучше, чем 250 м.д. Как правило, предусмотрено фиксирующее средство в главном магните для удерживания контейнера с образцом в таком положении, чтобы образец находился в емкости для вмещения образца. В зависимости от формы главной катушки емкость для вмещения образца может иметь разнообразные формы.
Термин «резистивный электромагнит» означает катушку, на которую, как правило, намотан металлический проводник, находящийся в резистивном состоянии, в отличие от сверхпроводящего состояния, при рабочей температуре устройства (обычно это комнатная температура).
Дополнительные преимущества и варианты осуществления настоящего изобретения обсуждаются далее в подробном описании со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет измерительную систему согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2a графически представляет типичные сигналы ЯМР с соответствующими значениями времени релаксации.
Фиг. 2b графически представляет экстраполяцию сигнала ЯМР согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 представляет типичную последовательность импульсов в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг. 4 представляет кривые зависимости температуры/мощности от резонансной частоты электромагнита с алюминиевой катушкой.
Осуществление изобретения
Измерительная система согласно одному варианту осуществления представлена на Фиг. 1. Устройство ЯМР, обозначенное ссылочной позицией 119, включает в себя главный электромагнит 118 постоянного тока и радиочастотную катушку 120, помещенную внутри главного магнита 118. Главный магнит 120 получает питание от источника 126 постоянного тока. Система также включает в себя управляющий и принимающий данные компьютер 102. Компьютер 102 подсоединен через передающий управляющие сигналы и данные канал 134 к аналого-цифровому и цифроаналоговому преобразователю (АЦП/ЦАП) 106. Радиочастотная катушка 120 присоединена к реверсирующему переключателю 112, который используют для передачи возбуждающего сигнала от АЦП/ЦАП 106 к радиочастотной катушке 120 и сигнала ЯМР от радиочастотной катушки 120 к АЦП/ЦАП 106. Возбуждающий сигнал 132 передается через радиочастотный усилитель 110 мощности, который получает энергию от подходящего источника 108 питания, и сигнал ЯМР принимается через входные усилители и низкочастотные фильтры 114 и 116. Массу образца, расположенного внутри радиочастотной катушки, измеряют, используя динамометрический датчик 122, присоединенный через усилитель 124 динамометрического датчика к АЦП/ЦАП 106. Энергию для отдельных блоков системы обеспечивают, используя общий источник 102 питания, или, как обсуждается выше, используя отдельные источники питания, такие как обычно требуемые для главного магнита и радиочастотного усилителя 110. Линии питания представлены штриховыми линиями на Фиг. 1, в то время как линии управления/данных представлены штрихпунктирными линиями. Линии приема/передачи радиочастотного сигнала и сигнала массы представлены сплошными линиями.
Как обсуждалось выше, главный магнит 118 предназначен для создания магнитного поля, соответствующего ларморовской частоте от 400 до 2000 кГц для протонов в образце; на практике индукция магнитного поля должна составлять приблизительно от 9 до 44 мТл в содержащей образец зоне внутри радиочастотной катушки 120. Главный магнит представляет собой предпочтительно электромагнит со схемой обмотки для обеспечения создания в содержащей образец зоне максимально однородное поле, насколько это возможно.
Согласно одному варианту осуществления, главный магнит 118 содержит обмотку из алюминиевого проводника.
Главный магнит предпочтительно представляет собой резистивный электромагнит, имеющий пассивное или активное охлаждение. Пассивное охлаждение в данном контексте означает, что тепло рассеивается из главного магнита только посредством естественного излучения, конвекции и теплопроводности от магнитного материала в окружающую среду. Активное охлаждение можно осуществлять в форме принудительной циркуляции текучей среды, такой как принудительная циркуляция воздуха.
Частота сигнала ЯМР прямо пропорциональна напряженности постоянного магнитного поля, причем коэффициент пропорциональности представляет собой гиромагнитное отношение. С другой стороны, напряженность магнитного поля электромагнита прямо пропорциональна силе электрического тока, проходящего в катушке магнита. Кроме того, электрическая мощность, требуемая для создания тока, пропорциональна сопротивлению катушки, умноженному на квадрат силы тока. На практике сопротивление катушки увеличивается почти линейно при увеличении температуры катушки, которая, в свою очередь, увеличивается при увеличении силы тока; таким образом, потребляемая мощность катушки на практике пропорциональна более чем второй степени силы тока.
Радиочастотная катушка 120 предназначена для создания магнитного поля, перпендикулярного постоянному магнитному полю. Радиочастотная катушка 120 может относиться к решетчатому типу («птичья клетка»). Размер радиочастотной катушки 120 является достаточным, чтобы вмещать образец, объем которого составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3, предпочтительно, от 0,5 до 5 дм3. В частности, содержащая образец зона внутри радиочастотной катушки может иметь цилиндрическую форму, но также возможны и другие формы.
Взвешивающее образец средство 122 может находиться внутри или снаружи устройства 119 ЯМР. Предпочтительно, оно находится ниже устройство 119 ЯМР, и собственная масса устройства ЯМР учитывается путем подходящего тарирования или в процессе вычислений.
При измерении влажности однородное магнитное поле постоянного тока создается главным магнитом, в котором находится исследуемый образец, затем взаимодействие магнитного поля с атомами водорода в образце вызывает слабую намагниченность, которая развивается в образце. Далее, как представлено на Фиг. 2 и 3, на образец воздействует кратковременный интенсивный радиочастотный импульс 3 возбуждения радиочастотной катушки, который возбуждает ядра атомов водорода. На следующем этапе сигнал ЯМР регистрируется радиочастотной катушкой, как правило, в течение миллисекундного периода времени. За этот период времени в образце происходит релаксация ЯМР, и он возвращается в исходное состояние намагниченности. Амплитуда 10 сигнала (Фиг. 2) пропорциональна суммарному количеству атомов водорода за счет влажности образцов. Однако по практическим соображениям регистрацию невозможно начинать немедленно после импульса 3 возбуждения, а должно проходить заданное время простоя (составляющее порядка десятков микросекунд, как правило, от 50 до 200 мкс после первого радиочастотного импульса). Однако именно максимальная величина сигнала ЯМР определяет влагосодержание, и, таким образом, эту максимальную величину 10 получают экстраполяцией сигнала ЯМР, зарегистрированного после времени простоя. Сигнал ЯМР, возникающий за счет протонов твердого вещества в образце, спадает в течение менее 50 мкс, и, таким образом, преимущественно не влияет на определение влаги в образце, как описано выше.
По существу, согласно предпочтительному варианту осуществления, сигнал ЯМР измеряют после заданного периода времени простоя после импульса возбуждения с помощью алгоритма, в котором используют величину сигнала, измеренного после упомянутого времени простоя, и экстраполируют эту величину сигнала до нулевого момента времени (момента импульса возбуждения). На основании экстраполированного сигнала определяют содержание воды в образце. Можно использовать общеизвестные способы экстраполяции.
Спад сигнала, как проиллюстрировано на Фиг. 2, определяют, главным образом, по величине T2, т.е. времени спин-спиновой релаксации образца.
Устройство ЯМР согласно настоящему изобретению особенно хорошо приспособлено для измерения содержания воды в биомассе. Когда исследуемый образец является очень сухим, что, как правило, означает содержание воды, составляющее менее 20 масс.%, соотношение сигнала и шума является низким, что можно компенсировать увеличением числа последовательных измерений и усреднением их результатов. Это легко приводит к продолжительному времени измерения. Ограничение времени между последовательными измерениями устанавливает, в первую очередь, фактор времени T1, т.е. время спин-решеточной релаксации. Оно представляет собой время, требуемое для того, чтобы отклоненный вектор средней намагниченности возвратился к своему исходному значению. Это возвращение обеспечивается рассеянием энергии протонов в решетке. Если импульс возбуждения воздействует до полной релаксации, наблюдается уменьшение амплитуды сигнала, изменяется коэффициент корреляции между содержанием воды и амплитудой сигнала, и, таким образом, калибровка становится недействительной.
Низкое магнитное поле и низкая ларморовская частота позволяют сооружать предназначенную для большого объема образца измерительную систему, которая имеет значительно меньшую массу, потребляемую мощность и стоимость, чем можно было бы ожидать на основании предшествующего уровня техники.
Согласно одному варианту осуществления, радиочастотный сигнал измеряют только спустя заданное время простоя после импульса возбуждения, чтобы измерительное электронное устройство восстановилось от импульса возбуждения. Для получения наиболее точной оценки содержания воды принятая величина радиочастотного сигнала в момент импульса возбуждения экстраполируется на основании измеренного радиочастотного сигнала. Это можно осуществлять в соответствии с принципами, проиллюстрированными на Фиг. 2a и 2b.
Как представлено на Фиг. 2b, амплитуда 23 сигнала спада свободной индукции является очень малой по сравнению с исходным 90-градусным импульсом 21 возбуждения. Чтобы регистрировать данные без серьезных искажений, необходимо ждать до тех пор, пока импульс возбуждения, а также шум и затухающие колебания 22, которые импульс индуцировал в измерительное электронное устройство, не уменьшатся до безвредного уровня, или, в качестве альтернативы, использовать только данные, зарегистрированные спустя t=t1.
Уменьшение сигнала спада свободной индукции можно преимущественно описать экспоненциальной функцией:
или гауссовой функцией:
Полагая, что разность t1-t0 превышает 50 мкс, что, как правило, является верным для устройств ЯМР, работающих при ларморовских частотах ниже 2 МГц, сигнал, возникающий из твердых веществ, невозможно обнаружить, и содержание воды в образце пропорционально экстраполированной амплитуде A0 при t=t0. Поскольку время спин-спиновой релаксации T2 сильно зависит от материала и содержания в нем воды, невозможно непосредственно использовать значение амплитуды при t=t1 для определения содержания воды.
Чтобы определить значение A0, необходимо математически экстраполировать огибающую 24 амплитуды сигнала, зарегистрированного при t>t1, назад к t0, преимущественно совмещая вышеупомянутые функции с данными при t>t1.
Следует отметить, что такая проблема в отношении продолжительного времени простоя не возникает, если объем образца является малым, особенно в сочетании с высокой ларморовской частотой, как в предшествующем уровне техники. Это объясняется тем, что радиочастотная мощность, требуемая для возбуждения малого образца, является низкой, и импульс возбуждения, включая нежелательные нестационарности и затухающие колебания, может быть коротким, и в результате этого время простоя приемника также становится очень коротким. Кроме того, индуктивность радиочастотной катушки может сохраняться низкой в случае небольших образцов, даже если бы ее коэффициент усиления был высоким, что способствует сведению до минимума времени простоя схемы. Однако в случае образцов большого объема, время простоя неизбежно становится значительным фактором, который можно учитывать, используя алгоритм, кратко описанный выше. Время простоя можно, естественно, сокращать, уменьшая значение добротности радиочастотных катушек, но при этом соотношение сигнала и шума уменьшилось бы ниже приемлемых уровней.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что верхний предел данного частотного интервала возникает в результате тепловых ограничений электромагнита с пассивным охлаждением или воздушным охлаждением. В случае пассивно охлаждаемого магнита, содержащего 6 кг алюминиевого проводника, магнитное поле, превышающее 18 мТл, что соответствует ларморовской частоте, превышающей 950 кГц, приводит к тому, что температура поверхности магнита превышает приемлемые уровни для образца, а также для пользователя. Приведенная ниже таблица 1 представляет эргономичные данные, позволяющие устанавливать значения предельной температуры для горячих поверхностей согласно положению европейского стандарта EN 563. Принудительное воздушное охлаждение может увеличивать интервал используемых значений индукции магнитного поля/частоты приблизительно до 35 мТл/1700-2000 кГц.
Таблица 1. Европейский стандарт EN 563: 1994. Безопасность оборудования - Температуры доступных прикосновению поверхностей - Эргономические данные для установления значений предельной температуры горячих поверхностей |
|||||
Материалы/изменение температуры с течением времени | 1 сек | 4 сек | 10 сек | 10 мин | 8 час |
Металл без покрытия | 65 | 58 | 55 | 48 | 43 |
Окрашенный металл | 83 | 64 | 55 | 48 | 43 |
Эмалированный металл | 74 | 60 | 56 | 48 | 43 |
Керамика, стекло, камень | 80 | 70 | 66 | 48 | 43 |
Пластмасса | 85 | 74 | 70 | 48 | 43 |
Древесина | 110 | 93 | 89 | 48 | 43 |
Следует также отметить, что температурный аспект не является актуальным в случае устройств для образцов малого объема, потому что можно использовать постоянные магниты, или требуемые плотности тока в главной катушке являются значительно более низкими, в результате чего уменьшается рассеяние тепла.
С другой стороны, нижний предел частоты устанавливается двумя различными явлениями. Во-первых, регистрируемая амплитуда сигнала приблизительно пропорциональна квадрату напряженности магнитного поля. Таким образом, соотношение сигнала и шума быстро уменьшается при уменьшении ларморовской частоты. Соотношение сигнала и шума создает значительную проблему, когда измеряют содержание воды в сухих образцах, используя низкое магнитное поле, производящее низкую ларморовскую частоту, что представляет собой случай настоящего изобретения. Во-вторых, время простоя после возбуждения, как правило, обратно пропорционально ларморовской частоте. Когда частота уменьшается в два раза, то время, требуемое для восстановления электронного устройства и радиочастотной катушки после импульса возбуждения, удваивается (в основном, при таком же числе циклов затухания) и многократно превышает константу времени спин-решеточной релаксации для образцов с прочно связанной водой; таким образом, ограничивается интервал измерений для влажных топливных материалов. Проблема времени простоя усиливается, когда требуется образец большого объема, что приводит к большой индуктивности возбуждающих/приемных катушек, и, таким образом, замедляется восстановление. Ниже нижнего предела частоты согласно настоящему изобретению, который составляет 400 кГц, время простоя является чрезвычайно продолжительным для практических целей, и ухудшается точность экстраполяции сигнала, и, таким образом, точность измерения.
Встраивание взвешивающего средства в систему является предпочтительным, чтобы получать тем самым возможность выражать влагосодержание как соотношение массы воды и полной массы. Как правило, согласно предшествующему уровню техники, это достигается также измерением сигнала ЯМР, образующегося из твердых веществ в образце. Этот способ является менее точным, и, кроме того, его невозможно осуществлять в случае низких частот, используемых в настоящем изобретении.
Claims (15)
1. Устройство ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для измерения содержания воды в образцах, таких как твердые вещества и суспензии, содержащее
- средство для создания постоянного магнитного поля,
- емкость для вмещения образца в пределах упомянутого постоянного магнитного поля,
- средство для возбуждения измеряемой радиочастотной намагниченности в образце, помещенном в упомянутую емкость для вмещения образца, при рабочей частоте, определяемой упомянутым постоянным магнитным полем,
- средство для измерения радиочастотного сигнала, производимого возбужденным образцом, и
- средство для определения относительного содержания воды в образце на основании радиочастотного сигнала,
отличающееся тем, что
- средство для измерения радиочастотного сигнала выполнено с возможностью измерять радиочастотный сигнал возбужденного образца спустя заданное время простоя после импульса возбуждения,
- емкость для вмещения образца способна вмещать образец, у которого объем составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3, и
- средство для создания постоянного магнитного поля содержит резистивный электромагнит, который выполнен с возможностью создавать постоянное магнитное поле, соответствующее рабочей частоте от 400 до 2000 кГц.
- средство для создания постоянного магнитного поля,
- емкость для вмещения образца в пределах упомянутого постоянного магнитного поля,
- средство для возбуждения измеряемой радиочастотной намагниченности в образце, помещенном в упомянутую емкость для вмещения образца, при рабочей частоте, определяемой упомянутым постоянным магнитным полем,
- средство для измерения радиочастотного сигнала, производимого возбужденным образцом, и
- средство для определения относительного содержания воды в образце на основании радиочастотного сигнала,
отличающееся тем, что
- средство для измерения радиочастотного сигнала выполнено с возможностью измерять радиочастотный сигнал возбужденного образца спустя заданное время простоя после импульса возбуждения,
- емкость для вмещения образца способна вмещать образец, у которого объем составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3, и
- средство для создания постоянного магнитного поля содержит резистивный электромагнит, который выполнен с возможностью создавать постоянное магнитное поле, соответствующее рабочей частоте от 400 до 2000 кГц.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электромагнит имеет пассивное охлаждение.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство для активного охлаждения электромагнита, предпочтительно, посредством принудительной циркуляции воздуха.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что рабочая частота устройства составляет от 400 до 950 кГц.
5. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что рабочая частота устройства составляет от 950 до 2000 кГц.
6. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство для измерения массы образца в то время, когда образец находится в емкости для вмещения образца, причем упомянутое средство для определения содержания воды в образце выполнено с возможностью использовать массу образца при определении относительного содержания воды в образце.
7. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что
- упомянутое средство для измерения радиочастотного сигнала выполнено с возможностью начинать измерение радиочастотного сигнала через заданное время простоя после возбуждения, и
- упомянутое средство для определения содержания воды в образце выполнено с возможностью экстраполировать величину радиочастотного сигнала до момента импульса возбуждения на основании измеренного радиочастотного сигнала, а также выполнено с возможностью использовать упомянутую экстраполированную величину сигнала при определении содержания воды в образце.
- упомянутое средство для измерения радиочастотного сигнала выполнено с возможностью начинать измерение радиочастотного сигнала через заданное время простоя после возбуждения, и
- упомянутое средство для определения содержания воды в образце выполнено с возможностью экстраполировать величину радиочастотного сигнала до момента импульса возбуждения на основании измеренного радиочастотного сигнала, а также выполнено с возможностью использовать упомянутую экстраполированную величину сигнала при определении содержания воды в образце.
8. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что объем емкости для вмещения образца составляет от 0,5 до 5 дм3.
9. Способ измерения содержания воды в образце на основе ЯМР, состоящий в том, что
- создают постоянное магнитное поле,
- помещают образец в упомянутое постоянное магнитное поле для создания результирующей намагниченности в образце,
- возбуждают измеряемую радиочастотную намагниченность в образце при рабочей частоте, определяемой упомянутым постоянным магнитным полем,
- измеряют радиочастотный сигнал, производимый возбужденным образцом, и
- определяют содержание воды в образце на основании радиочастотного сигнала,
отличающийся тем, что
- измеряют радиочастотный сигнал возбужденного образца спустя заданное время простоя после импульса возбуждения,
- используют образец, у которого объем составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3, и
- создают упомянутое постоянное магнитное поле, используя резистивный электромагнит, выполненный с возможностью создавать постоянное магнитное поле, соответствующее рабочей частоте от 400 до 2000 кГц.
- создают постоянное магнитное поле,
- помещают образец в упомянутое постоянное магнитное поле для создания результирующей намагниченности в образце,
- возбуждают измеряемую радиочастотную намагниченность в образце при рабочей частоте, определяемой упомянутым постоянным магнитным полем,
- измеряют радиочастотный сигнал, производимый возбужденным образцом, и
- определяют содержание воды в образце на основании радиочастотного сигнала,
отличающийся тем, что
- измеряют радиочастотный сигнал возбужденного образца спустя заданное время простоя после импульса возбуждения,
- используют образец, у которого объем составляет, по меньшей мере, 0,5 дм3, и
- создают упомянутое постоянное магнитное поле, используя резистивный электромагнит, выполненный с возможностью создавать постоянное магнитное поле, соответствующее рабочей частоте от 400 до 2000 кГц.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что образец представляет собой образец биомассы.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что образец находится в форме твердого вещества или суспензии.
12. Способ по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что используют пассивно охлаждаемый электромагнит и рабочую частоту от 400 до 950 кГц.
13. Способ по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что используют активно охлаждаемый электромагнит и рабочую частоту от 950 до 2000 кГц.
14. Способ по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что измеряют массу образца в то время, когда образец находится в емкости для вмещения образца, и определяют содержание воды в образце на основании массы образца.
15. Способ по любому из пп. 9-11, отличающийся тем, что
- измеряют радиочастотный сигнал только спустя заданное время простоя после упомянутого возбуждения,
- оценивают величину радиочастотного сигнала в момент импульса возбуждения на основании измеренного радиочастотного сигнала, и
- используют упомянутую оцененную величину радиочастотного сигнала при определении содержания воды в образце.
- измеряют радиочастотный сигнал только спустя заданное время простоя после упомянутого возбуждения,
- оценивают величину радиочастотного сигнала в момент импульса возбуждения на основании измеренного радиочастотного сигнала, и
- используют упомянутую оцененную величину радиочастотного сигнала при определении содержания воды в образце.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20105917 | 2010-08-31 | ||
FI20105917A FI128224B (fi) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | Matalakenttäinen ydinmagneettiresonanssilaite kiintoaineiden ja lietteiden vesipitoisuuden mittaamiseksi |
PCT/FI2011/050753 WO2012028785A1 (en) | 2010-08-31 | 2011-08-30 | A low-field nmr device for measuring the water content of solids and slurries |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013114383A RU2013114383A (ru) | 2014-10-10 |
RU2573710C2 true RU2573710C2 (ru) | 2016-01-27 |
Family
ID=42669421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013114383/28A RU2573710C2 (ru) | 2010-08-31 | 2011-08-30 | Устройство ядерного магнитного резонанса низкого поля для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9383420B2 (ru) |
EP (1) | EP2612135A4 (ru) |
JP (1) | JP5771692B2 (ru) |
CN (1) | CN103250049B (ru) |
BR (1) | BR112013004861A2 (ru) |
CA (1) | CA2809623C (ru) |
FI (1) | FI128224B (ru) |
RU (1) | RU2573710C2 (ru) |
WO (1) | WO2012028785A1 (ru) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9182461B2 (en) * | 2012-06-06 | 2015-11-10 | Aspect Imaging Ltd. | High resolution high contrast MRI for flowing media |
US9658176B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-05-23 | Monsanto Technology Llc | High-throughput sorting of small objects via oil and/or moisture content using low-field nuclear magnetic resonance |
WO2014203245A2 (en) | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Aspect International (2015) Private Limited | An nmr/mri-based integrated system for analyzing and treating of a drilling mud for drilling mud recycling process and methods thereof |
US9494503B2 (en) | 2013-11-06 | 2016-11-15 | Aspect Imaging Ltd. | Inline rheology/viscosity, density, and flow rate measurement |
US11300531B2 (en) | 2014-06-25 | 2022-04-12 | Aspect Ai Ltd. | Accurate water cut measurement |
DE202014008974U1 (de) | 2014-11-12 | 2014-12-10 | Dunakontroll Irányitástechnikai Kft | Hochfrequenzmesssystem zum Messen des Feuchtigkeitsgehalts von Papier und verschiedenen faserhaltigen Materialien |
EP3247881A4 (en) | 2015-01-19 | 2019-06-12 | Aspect International (2015) Private Limited | NMR SYSTEMS FOR RAW PETROLEUM IMPROVEMENT AND ASSOCIATED METHODS |
FR3033645B1 (fr) * | 2015-03-12 | 2018-10-12 | Institut National De Recherche En Sciences Et Technologies Pour L'environnement Et L'agriculture (Irstea) | Procede d'identification et de quantification des proportions relatives des differentes fractions cristallisees presentes dans un coulis d'hydrate et son utilisation pour les fluides frigoporteurs |
CN106053299B (zh) | 2015-04-12 | 2020-10-30 | 艾斯拜克特Ai有限公司 | 非圆形横截面管道中的流体的nmr成像 |
CN106324010A (zh) | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 艾斯拜克特Ai有限公司 | 使用mr设备对在管道中流动的流体的分析 |
RU2617723C2 (ru) * | 2015-10-07 | 2017-04-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" | Способ определения намагниченности вещества |
CN105758884B (zh) * | 2016-04-06 | 2018-04-20 | 大连工业大学 | 一种鉴别海参干燥方式及监控干燥过程品质变化的方法 |
US10655996B2 (en) | 2016-04-12 | 2020-05-19 | Aspect Imaging Ltd. | System and method for measuring velocity profiles |
US10837927B2 (en) * | 2016-09-20 | 2020-11-17 | Frito-Lay North America, Inc. | NMR based non-invasive and quantitative food attribute measurement apparatus and method |
US10488352B2 (en) * | 2017-01-27 | 2019-11-26 | Saudi Arabian Oil Company | High spatial resolution nuclear magnetic resonance logging |
CN108872286B (zh) * | 2017-05-12 | 2021-05-07 | 苏州纽迈分析仪器股份有限公司 | 一种核磁共振钻井液分析仪标样配方的方法 |
WO2020019049A1 (en) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | Quantum Valley Investment Fund LP | Model-insenstive control of nonlinear resonators |
CN109254027A (zh) * | 2018-11-01 | 2019-01-22 | 西南石油大学 | 一种基于低场核磁共振的泥饼封堵评价装置及评价方法 |
US20220214292A1 (en) * | 2019-04-05 | 2022-07-07 | The Regents Of The University Of California | Portable nmr instrumentation and methods for analysis of body fluids |
CN110879234B (zh) * | 2019-12-27 | 2020-12-25 | 中国矿业大学 | 一种基于低场核磁共振快速检测煤炭全水分的方法 |
JP2021110650A (ja) * | 2020-01-10 | 2021-08-02 | 三菱重工業株式会社 | 水分率測定装置及び水分率測定方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1195232A1 (ru) * | 1984-02-10 | 1985-11-30 | Kh I Obshchestvennogo Pitaniya | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОЙ ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на регистрации и сравнении интегральных интенсивностей спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР |
SU1495695A1 (ru) * | 1985-09-30 | 1989-07-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт кровельных и гидроизоляционных материалов и изделий | Способ определени влажности |
FR2786567A1 (fr) * | 1998-12-01 | 2000-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Mesure rmn sur des objets de volume important |
JP2003004678A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Daikin Ind Ltd | 吸着成分量の測定方法および測定装置 |
US20030009297A1 (en) * | 2001-03-26 | 2003-01-09 | Konstantin Mirotchnik | Determination of oil and water compositions of oil/water emulsions using low field NMR Relaxometry |
WO2009129138A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method for water-fat separation and t2* estimation in an mri system employing multiple fat spectral peaks and fat spectrum self-calibration |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4390957A (en) * | 1980-09-24 | 1983-06-28 | Texaco Inc. | Coal slurry monitor means and method |
JPS60109207A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-14 | Hitachi Ltd | 電磁石装置用冷却装置 |
EP0409292B1 (en) * | 1987-06-23 | 1994-09-07 | Nycomed Innovation AB | Improvements in and relating to magnetic resonance imaging |
JPH0919413A (ja) * | 1995-07-06 | 1997-01-21 | Ge Yokogawa Medical Syst Ltd | Mriの被検体体重計測方法、mri装置及びテーブル装置 |
US6242912B1 (en) * | 1995-10-12 | 2001-06-05 | Numar Corporation | System and method for lithology-independent gas detection using multifrequency gradient NMR logging |
GB9813673D0 (en) * | 1998-06-24 | 1998-08-26 | Scient Genarics Ltd | Contactless check weighing |
WO2001014847A2 (en) | 1999-08-25 | 2001-03-01 | Intermagnetics General Corporation | Magnetic resonance inspection of synthetic rubber |
US7367155B2 (en) * | 2000-12-20 | 2008-05-06 | Monsanto Technology Llc | Apparatus and methods for analyzing and improving agricultural products |
NO313899B1 (no) | 2001-07-09 | 2002-12-16 | Leiv Eiriksson Nyfotek As | FremgangsmÕte for mÕling av ulike bestanddeler i organisk og biologisk materiale |
WO2004090557A2 (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Abnormal pressure determination using nuclear magnetic resonance logging |
WO2006030743A1 (ja) | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Keio University | 試料中のプロトン性溶媒量を局所的に測定する方法、装置 |
JP5170686B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2013-03-27 | 学校法人慶應義塾 | 核磁気共鳴法を用いた測定装置および測定方法 |
US20100304976A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-12-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Electromagnet with laminated ferromagnetic core and superconducting film for suppressing eddy magnetic field |
CA2772490C (en) * | 2009-08-30 | 2019-06-04 | Aspect Magnet Technologies Ltd. | Means and method for thermoregulating magnets within magnetic resonance devices |
-
2010
- 2010-08-31 FI FI20105917A patent/FI128224B/fi active IP Right Grant
-
2011
- 2011-08-30 WO PCT/FI2011/050753 patent/WO2012028785A1/en active Application Filing
- 2011-08-30 EP EP11821175.4A patent/EP2612135A4/en not_active Withdrawn
- 2011-08-30 US US13/818,712 patent/US9383420B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-30 CN CN201180052744.2A patent/CN103250049B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-30 JP JP2013526521A patent/JP5771692B2/ja active Active
- 2011-08-30 CA CA2809623A patent/CA2809623C/en active Active
- 2011-08-30 RU RU2013114383/28A patent/RU2573710C2/ru active
- 2011-08-30 BR BR112013004861A patent/BR112013004861A2/pt not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1195232A1 (ru) * | 1984-02-10 | 1985-11-30 | Kh I Obshchestvennogo Pitaniya | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АБСОЛЮТНОЙ ВЛАЖНОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на регистрации и сравнении интегральных интенсивностей спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР |
SU1495695A1 (ru) * | 1985-09-30 | 1989-07-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт кровельных и гидроизоляционных материалов и изделий | Способ определени влажности |
FR2786567A1 (fr) * | 1998-12-01 | 2000-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Mesure rmn sur des objets de volume important |
US20030009297A1 (en) * | 2001-03-26 | 2003-01-09 | Konstantin Mirotchnik | Determination of oil and water compositions of oil/water emulsions using low field NMR Relaxometry |
JP2003004678A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Daikin Ind Ltd | 吸着成分量の測定方法および測定装置 |
WO2009129138A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Method for water-fat separation and t2* estimation in an mri system employing multiple fat spectral peaks and fat spectrum self-calibration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2809623A1 (en) | 2012-03-08 |
CA2809623C (en) | 2017-12-05 |
CN103250049B (zh) | 2016-12-21 |
JP2013536940A (ja) | 2013-09-26 |
US9383420B2 (en) | 2016-07-05 |
FI20105917L (fi) | 2012-03-01 |
FI20105917A (fi) | 2012-03-01 |
FI128224B (fi) | 2020-01-15 |
RU2013114383A (ru) | 2014-10-10 |
EP2612135A4 (en) | 2014-07-02 |
US20130154644A1 (en) | 2013-06-20 |
CN103250049A (zh) | 2013-08-14 |
EP2612135A1 (en) | 2013-07-10 |
JP5771692B2 (ja) | 2015-09-02 |
FI20105917A0 (fi) | 2010-08-31 |
WO2012028785A1 (en) | 2012-03-08 |
BR112013004861A2 (pt) | 2016-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2573710C2 (ru) | Устройство ядерного магнитного резонанса низкого поля для измерения содержания воды в твердых веществах и суспензиях | |
Barmet et al. | A transmit/receive system for magnetic field monitoring of in vivo MRI | |
Pine et al. | Field‐cycling NMR relaxometry with spatial selection | |
Voigt et al. | T1 corrected B1 mapping using multi‐TR gradient echo sequences | |
US8242779B2 (en) | Nuclear magnetic resonance method for detecting hydrogen peroxide and apparatus for performing said method | |
Parra‐Robles et al. | Theoretical signal‐to‐noise ratio and spatial resolution dependence on the magnetic field strength for hyperpolarized noble gas magnetic resonance imaging of human lungs | |
US20100253334A1 (en) | Magnetic resonance system with cooling system and monitoring of helium pressure | |
Giovannetti et al. | Classical and lateral skin effect contributions estimation in strip MR coils | |
JP5926260B2 (ja) | Nmrに基づく含水量測定においてパルス間隔を適応的に変化させる方法及び装置 | |
Casieri et al. | Self-diffusion coefficient by single-sided NMR | |
US9733327B2 (en) | NMR imaging device with probe, magnetic field generator and image processor using transverse relaxation time (T2L) and NMR imaging method for performing T2L imaging | |
US7733091B2 (en) | Probe, system and method suitable for unilateral nuclear magnetic resonance | |
US6972566B2 (en) | Method and apparatus for determining the fat content | |
JP5212972B2 (ja) | 計測装置および計測方法 | |
Sirota et al. | Pulsed electron spin resonance ex situ probe for tooth biodosimetry | |
Giovannetti et al. | Coil Sensitivity Estimation with Perturbing Sphere Method: Application to 13 C Birdcages | |
Woflson et al. | A magnetic resonance probehead for evaluating the level of ionizing radiation absorbed in human teeth | |
Kraayvanger et al. | Measurement of alveolar oxygen partial pressure in the rat lung using Carr‐Purcell‐Meiboom‐Gill spin–spin relaxation times of hyperpolarized 3He and 129Xe at 74 mT | |
Hormann et al. | Characterization of Porous Materials by Magnetic Relaxometry in the Earth’s Field | |
WO2021037913A1 (en) | A method of and a system for determining fat concentration in a flowable sample by nuclear magnetic resonance | |
CA2600990C (en) | Probe, system and method suitable for unilateral nuclear magnetic resonance | |
Lohezic et al. | Optimized radiofrequency coil setup for MR examination of living isolated rat hearts in a horizontal 9.4 T magnet | |
Haase | First2H NMR at 58 T | |
Mo et al. | NMR quantitation: influence of RF inhomogeneity | |
Seifi et al. | Multiple‐stepped Zeeman field offset method applied in acquiring enhanced resolution spin‐echo electron paramagnetic resonance images |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant |