Тема: Разработка датчика ЯМР в рамках проекта «Проектирование и изготовление радиоэлектронных узлов аппаратуры МРТ»

В настоящее время все чаще требуется наиболее достоверный, полный и быстрый способы получения информации об исследуемых объектах.
Так, например, для промышленности одной из главных задач является создание экспресс методик определения качества и состава продукции.
Существуют различные методы анализа, такие как рентген, нейтронное рассеивание и оптическая спектроскопия, флюоресценция, ЭПР и т.п. Среди этих методов важное место занимает метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), который обладает рядом преимуществ, а именно, не привносит никаких изменений в образец, позволяет проводить исследования в широком температурном диапазоне и позволяет оценить качество исследуемого образца.
Но у данного метода так же имеются ограничения. Во-первых, это низкая чувствительность по сравнению с большинством других экспериментальных методов. Это приводит к тому, что для усреднения шумов сигнал нужно накапливать долгое время. Во-вторых, это необходимость создания магнитного поля большой напряженности, что требует огромных энергозатрат при работе оборудования и использования дорогих технологий для обеспечения сверхпроводимости.
В настоящее время на кафедре физики молекулярных систем КФУ создается прототип мобильной установки ЯМР для контроля качества продукции.
Например, установка позволит выдавать заключения не только о свежести продуктов и соответствии их стандартам качества, но и сигнализировать о допущенных нарушениях в технологии производства. Благодаря своей мобильности, установку можно применять непосредственно на производстве, также преимуществом является онлайн отслеживание качества исследуемого продукта.
Или же для нефтяной промышленности остается актуальной задача создания экспресс методик для определения нефтенасыщенности и нефтеотдачи пласта непосредственно на скважине. Таким образом, не тратится время на транспортировку образца и можно получать более полную информацию о свойствах нефтесодержаний керна.
Прибор позволит определить времена релаксации, спектр времен релаксации, проницаемость породы и т.д.
Исходя из вышеперечисленного, разработка мобильной установки является актуальной задачей.
Целью нашей работы является разработка одного из основных узлов мобильной установки, а именно датчика ЯМР. Для выполнения работы перед нами были поставлены следующие задачи:
1. Создание макета датчика и схемы согласования датчика установки ЯМР.
2. Разработка датчика:
• Расчет оптимальных параметров датчика
• Проектирование и изготовление платы согласования датчика

Купить

Создан и проверен макет датчика и схемы согласования датчика для установки ЯМР.
Разработан датчик ЯМР: рассчитаны оптимальные параметры соленоидальной катушки для получения неоднородности радиочастотного поля 10-1 в объеме сферы диаметром 100 мм.
Спроектирована и изготовлена плата согласования датчика.
Этап проверки датчика ЯМР показал соответствие полученных характеристик показателям, заявленных в технических требованиях.

Купить