核磁共振波譜儀的探頭設計.pdf

1、核磁共振波譜儀具有可以從原子核級別來研究物質(zhì)性質(zhì)的獨特優(yōu)勢，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和地質(zhì)勘探中，開展對核磁共振波譜儀的研究具有極其重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　探頭是核磁共振波譜儀的重要組成部分，探頭的設計是核磁共振波譜儀設計中的一項重要工作。核磁共振波譜儀的探頭主要由發(fā)射機、接收機和收發(fā)線圈組成。工作原理是：探頭發(fā)射機產(chǎn)生一個沒有調(diào)制的正弦波作為激勵信號送至發(fā)射線圈中。當正弦波的頻率等于被測樣品的共振頻率時，樣品將吸收正弦

2、波的能量向高能級躍遷，即出現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象；此時接收線圈就會從樣品中感應出核磁共振信號，核磁共振信號是將被測樣品信息調(diào)制到正弦波上的幅度調(diào)制信號，探頭接收機負責核磁共振信號的接收。
　　本文以核磁共振波譜儀為研究對象，重點研究了寬帶核磁共振波譜儀探頭的設計與實現(xiàn)。論文需要解決的主要問題有兩個：一個是在發(fā)射端產(chǎn)生頻率范圍為10MHz~50MHz，頻率步進為1kHz的正弦波信號，并且功率可調(diào)，最大功率要達到10dBm；一個是在接收端接收

3、功率為-90dBm~-30dBm的核磁共振信號。
　　根據(jù)要解決的問題，作者主要完成了以下工作：
　　1．研究了核磁共振原理，對比了核磁共振的檢測方法，總結(jié)了核磁共振波譜儀的主要類型，設計了寬帶核磁共振波譜儀的總體架構(gòu)。
　　2．在研究了現(xiàn)代頻率合成原理的基礎(chǔ)上，完成了寬帶探頭發(fā)射機的設計。經(jīng)過反復調(diào)試，得到以下測試結(jié)果：輸出頻率為10MHz~50MHz，相位噪聲優(yōu)于-106.5dBc/Hz@10kHz，寬帶雜散優(yōu)于-