The invention relates to an emission phase calibration system and method of an NMR instrument, the system comprises a control software, the control software is connected with n transmission and reception channels, and N transmission and reception channels are respectively connected to each channel of an NMR probe. Each transmitting and receiving channel includes a FPGA controller, which is connected to the NMR probe through DDS or DAC, frequency converter I, power amplifier and bidirectional directional coupler successively set, and the forward coupler of bidirectional directional coupler is connected to the variable amplifier of the receiving channel, and the variable amplifier is connected to the FPGA controller through frequency converter II and ADC. The invention provides an emission phase calibration system and method of an NMR instrument, which can automatically realize phase measurement and phase error calibration of all frequency points in all emission channels, with simple measurement, fast speed and high precision.
【技术实现步骤摘要】
一种核磁共振仪器的发射相位校准系统及方法
本专利技术涉及核磁共振仪器
,特别是涉及一种核磁共振仪器的发射相位校准系统及方法。
技术介绍
核磁共振仪器是应用核磁共振原理研制生产的,它通过向置于强磁场中的被测物体发射高功率射频脉冲信号激发被测物体原子核的共振现象,不同结构的分子基团的核磁共振信号有不同的化学位移,且一般的,一种物质内混杂着多种不同的分子基团,其核磁共振信号相互叠加,并相互干扰,为了更方便的观察某一个或几个化学位移位置的核磁共振信号,核磁共振仪器常使用带相位编码的脉冲序列对被测物质进行激发,所激发化学位移的位置决定于每个相位的准确性,发射信号的实际相位与理论相位的误差会使激发的核磁共振信号化学位移的位置不准确,而不能得到理想的目标核磁共振信号,因此客观要求发射射频脉冲的相位控制非常精确。核磁共振仪器中,发射部分由信号源、发射机、射频功放、前置放大器、滤波器串联组成,各个部件均有一定的相位偏移,并导致实际作用于分子基团的射频脉冲相位与理想的相位存在相位误差,因此需要对发射系统的相位误差进行校准。同时核磁共振仪器有多个发射通道,需要对每个通道分别进行校准。校准的内容包括:1)将信号源、发射机、射频功放、前置放大器等发射部件串联成一个发射整体;2)选择某个发射通道,并将其置于某个工作频率下;3)通过发射机发射脉冲,在0°-360°相位变化范围内等间隔改变发射脉冲的相位,并精确测量每一个发射脉冲的实际相位;4)计算每个发射脉冲的实际相位与理想相位值之间的误差,形成误差表 ...
【技术保护点】
1.一种核磁共振仪器的发射相位校准系统,其特征在于,包括控制软件(1),所述控制软件(1)连接n个发射接收通道(11),并提供n个发射接收通道(11)内部件的控制参数;所述n个发射接收通道(11)的功能完全相同,并连接到NMR探头(2)的各个通道;n个所述发射接收通道(11)均包括有FPGA控制器(3),所述FPGA控制器(3)经依次设置的DDS或DAC(4)、频率变换器一(5)、功率放大器(6)、双向定向耦合器(7)连接到NMR探头(2),双向定向耦合器(7)的前向耦合器连接到接收通道的可变放大器(8),所述可变放大器(8)经频率变换器二(9)、模数转换器ADC(10)连接到FPGA控制器(3)。/n
【技术特征摘要】
1.一种核磁共振仪器的发射相位校准系统,其特征在于,包括控制软件(1),所述控制软件(1)连接n个发射接收通道(11),并提供n个发射接收通道(11)内部件的控制参数;所述n个发射接收通道(11)的功能完全相同,并连接到NMR探头(2)的各个通道;n个所述发射接收通道(11)均包括有FPGA控制器(3),所述FPGA控制器(3)经依次设置的DDS或DAC(4)、频率变换器一(5)、功率放大器(6)、双向定向耦合器(7)连接到NMR探头(2),双向定向耦合器(7)的前向耦合器连接到接收通道的可变放大器(8),所述可变放大器(8)经频率变换器二(9)、模数转换器ADC(10)连接到FPGA控制器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准系统,其特征在于,所述FPGA控制器(3)控制DDS或DAC(4)的相位调制参数改变发射输出脉冲波形的相位,DDS或DAC(4)输出信号的频率固定,并由频率变换器一(5)将DDS或DAC(4)输出信号的频率转换为目标输出频率。
3.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准系统,其特征在于,所述NMR探头(2)每个通道的谐振频率与每个发射接收通道(11)的射频频率相同。
4.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准系统,其特征在于,所述频率变换器二(9)将接收信号的频率转换为固定频率,所述固定频率低于模数转换器ADC(10)采样率的1/3。
5.根据权利要求1所述的一种核磁共振仪器的发射相位校准系统,其特征在于,所述FPGA控制器(3)通过控制接收通道中可变放大器(8)的控制参数调节接收通道增益,使接收信号的幅度处于模数转换器ADC(10)的最佳检测范围。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李正刚,朱天雄,宋侃,
申请(专利权)人:武汉中科牛津波谱技术有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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