Метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является одним из самых информативных методов анализа строения вещества, исследования структуры молекул и взаимодействий между ними. ЯМР стал одним из наиболее важных методов исследования органических соединений, так как обеспечивает высокую точность и информативность спектров, простоту приготовления образцов.
В настоящее время ядерный магнитный резонанс стал незаменимым методом контроля качества в различных отраслях: медицине, химии и нефтехимии, пищевой промышленности и в научных исследованиях. Например, при изготовлении пищевых продуктов имеет большое значение качество и состав сырья, экологическая безопасность, соблюдение санитарно-гигиенических требований и соответствие готовой продукции установленным нормам.
Для решения этих задач на кафедре физики молекулярных систем КФУ создается мобильная установка ЯМР для контроля качества продукции промышленности. Эта установка может выдавать заключения о составе и свежести продуктов, соответствии их стандартам качества и установленным нормам, также сигнализировать о допущенных нарушениях в технологии изготовления различных продуктов. Мобильную ЯМР установку можно использовать не только в пищевой, но и в химической, строительной и нефтяной отраслях промышленности. Поместив ЯМР-сканер, к примеру, на трубопровод, можно в режиме реального времени отслеживать качество транспортируемой нефти или воды. Если принять во внимание, что лабораторные исследования пробы нефти из трубопровода занимают от нескольких часов до суток, то выгода становится очевидной [1].
По сравнению с другими методами, ЯМР исследования имеют ряд преимуществ. Во-первых, процесс проведения измерений и обработки
данных может быть автоматизирован, это позволит исключить влияние индивидуальных особенностей оператора. Во-вторых, при исследовании образец не разрушается, то есть остается в неизмененном виде и не становится опасным для здоровья человека. И, в-третьих, этот метод не требует специальной подготовки. Необходимо только вставить образец и через некоторое время получить результат.
Целью данной работы является разработка и изготовление приемной части для установки МРТ с полем 152мТл и резонансной частотой 6.48МГц.
Основными задачами работы являются:
1. Исследование основных частей ЯМР установки.
2. Разработка приемника ЯМР.
• Разработка принципиальной электрической схемы приемника;
• Проектирование печатной платы;
• Сборка приемника.
3. Тестирование приемника ЯМР.
В ходе проделанной работы была разработана принципиальная электрическая схема приемника для установки ЯМР с полем 152 мТл и резонансной частотой 6,48 МГц. Спроектирована печатная плата по разработанной схеме.
При тестировании приемника были определены следующие параметры:
• Коэффициент усиления;
• Среднее квадратичное напряжение шума;
• Полоса пропускания выходного фильтра промежуточной частоты;
• Зависимость выходного напряжения от входного.
Полученные параметры полностью удовлетворяют поставленным перед нами техническим требованиям.
