实验举例:磁共振信号检测与中心频率确定实验

2019-11-14 09:20:17      点击:

一、实验步骤:

(一)磁共振信号检测(手动:粗调)

1,进入软件;

2,点击扫描工具按钮;

3,设置O10KHz;观察信号;

4,以50KHz步长进行O1值后按回车键,同时观察信号变化;直到出现不同于噪声的衰减信号;(提示:不同电脑,其出现核磁信号时的O1值不同,与实际批量设备的场强有微小差异吻合)

(二)磁共振信号检测(手动:细调)

5,按照10KHz1KHz量级,调整O1,直至FID信号变得稀疏;

6,信号稀疏状态下,估读FID信号频率;

7,将O1值加/减估读到的FID信号频率,确定让FID信号频率更小的O1值;

(三)中心频率确定(手动:微调)

8,在此基础上,微小增加或减小O1值小数点后的数字,最终使FID信号的虚部(绿线)         为零,即刚好在时间轴上;(提示:绿线在上,表示O1偏小;绿线在下,表示O1偏大)

9,记录此时的w0=SF1+O1值(注意单位不同),即为拉莫尔频率;

10,根据拉莫尔公式,计算w0/42.58,得到的值即为磁场强度值;,

11,比较计算得到的磁场强度值和参数设置的B0值(标称值)的关系;(提示:标称0.5T的设备,其实际场强会在0.5T左右有5%的误差。故不同电脑软件测量出来的场强不一定是0.5T,不同电脑软件测量的结果也是不同的)。

(四)中心频率确定(自动)

12,将O1任意调偏一个值(1~15KHz范围内),采集信号后,停止采集;

13,点FFT按钮,出现信号频谱;

14,点及zoom按钮,选择频谱峰的两侧区域,进行放大;

15,点击set center frequency,将十字线的竖线对准谱峰的正中心后,点击鼠标左键确认;此时O1显示为自动确定的中心频率值;(提示:自动确定中心频率时,选中峰值频率会有微小差异,所以不如手动寻找的更准确,但微小的频率差异,不会影响后续的图像质量)

(五)任意场强的手动和自动确定中心频率

16,更改B0=0.8T(标称值),手动确定中心频率,并计算实际的场强值;(提示:同学必须自己动手操作,无法借鉴旁边同学的数据)

17,更改B0=0.9T(标称值),粗略找到信号后,自动寻找中心频率,并计算实际场强。

 

二、本实验涉及参数与操作工具:

(一)参数(三个)

1SF1(主频)

2O1(频率偏移量);

3B0(磁场强度)

(二)操作工具(五个):

1,采集(Signal acquisition);

2,停止(stop);

3,傅里叶变换(FFT);

4,局部放大(Zoom);

5,设置中心频率(set center frequency

 

三、本实验验证知识点或理论和方法技能:

(一)理论知识点

1,拉莫尔频率与磁场的关系,拉莫尔公式;

2,核磁共振的技术条件:射频频率和拉莫尔频率要相等;

3FT-NMR中,脉冲射频有频带展宽,因此只要拉莫尔频率落在射频频带展宽范围内,即可发生核磁共振;

4,观察到的FID信号频率,是射频中心频率与拉莫尔频率的差值;

5,观察到的FID信号即为旋转坐标系下的信号;

6,当射频中心频率与拉莫尔频率完全相等时,FID信号实部(红色线)为一指数单调衰减线,其虚部(绿色线)一直为0,刚好在实轴上。

7,磁场标称值与实际磁场强度值之间的关系;

(二)方法与技能

1,在其他参数默认情况下,粗调射频中心频率并检测到FID信号;

2,识别并归纳FID信号的特征;

3,细调/微调射频中心频率,精确确定射频中心频率,实现完美核磁共振;

4,根据精确确定的射频中心频率,计算主磁场强度值;

5,自动确定射频中心频率;

6,从时域信号到频谱的变换操作,并进行频谱放大、中心频率设置等;

 

以上为初稿,供参考,可根据需要增减。

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