一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，包括框架箱体、水箱、水管、示波器、流量调节阀；所述框架箱体设有工作台板，所述水箱包括箱体及位于箱体中的水泵，所述框架箱体设有位于工作台板上的预极化器、流量计、三维测量线圈、边限振荡器、检测线圈。该利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，只要测量线圈处发生了共振，检测线圈处的核磁共振信号幅度就会受到明显的影响，因此测量线圈内的平均磁场仍然可以被准确测量，受磁场不均性的影响小得多，同时不仅能测量强磁场和均匀磁场，也可以测量弱磁场和非均匀磁场、测量弛豫时间t1、观察章动现象，功能完备，应用性强。应用性强。应用性强。

An instrument that uses flowing liquid to accurately measure magnetic field

【技术实现步骤摘要】
一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器


[0001]本技术涉及核磁共振
，特别涉及一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器。

技术介绍

[0002]作为测定原子的核磁矩和研究核结构的直接而又准确的方法，核磁共振是物理学、化学、生物学研究中的一种重要而强大的实验手段，在高等院校中常会使用到核磁共振实验装置。
[0003]如图9所示的核磁共振原理示意图，核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的，原子核是带正电荷的例子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩，将自旋核置于一均匀外磁场B0中，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况称为拉莫尔进动，在与外磁场B0垂直的方向上施加一个频率为v的交变射频场B1，当v与核的回旋v0相等时，自旋核能够吸收射频场的能量，由低能级的自旋状态跃迁至高能级的自旋状态，产生自旋的倒转和共振吸收信号，这种现象叫核磁共振。
[0004]但高等院校所使用的仪器通常是稳态固定样品核磁共振，利用固体样品进行核磁共振实验测量磁场强度，且只能测量300GS(2400A/m)上的磁场，当实验系统的磁场均匀度大于10
‑4/cm时，核磁共振信号会产生严重的非均匀加宽，甚至消失，因此仅能应用于测量较均匀的磁场，也仅能测量磁场强度较大的磁场，且现有的核磁共振实验仪，仅能测量仪器本身的磁场，同时该种仪器功能较为单一，应用效果不佳。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器。/>[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，包括框架箱体、水箱、水管、示波器、流量调节阀；
[0007]所述框架箱体设有工作台板，所述水箱包括箱体及位于箱体中的水泵，所述框架箱体设有位于工作台板上的预极化器、流量计、三维测量线圈、边限振荡器、检测线圈；
[0008]所述预极化器的两侧设有预极化磁场，所述检测线圈的两侧设有检测磁场，所述三维测量线圈通过电线连接有测量信号源，所述测量信号源通过电线连接有频率计、电压表，所述边限振荡器通过电线与示波器、电压表电连接；
[0009]所述水泵、预极化器、流量调节阀、流量计、箱体依次通过水管连接，所述检测线圈设置在水管的表面位于三维测量线圈与流量调节阀之间；
[0010]所述框架箱体设有位于工作台板下方的电箱。
[0011]优选的，所述预极化器的形状为矩形，且设有两个与水管相互适配的接头，所述预极化器设有连通两个接头的环形管路。
[0012]优选的，还包括流动样品管，所述流动样品管有两个，所述流动样品管为“U”型的
玻璃管，两个所述流动样品管均连接在水管上位于预极化器和流量调节阀之间的部分，所述三维测量线圈缠绕在流动样品管的中部，所述检测线圈缠绕在另一个流动样品管的中部；
[0013]所述水管为橡胶软管。
[0014]优选的，所述框架箱体还包括位于工作台板上方的线圈支架，所述线圈支架包括底座、支座，所述支座固定在底座上；
[0015]其中一个所述流动样品管穿过线圈支架，所述的三维测量线圈缠绕在流动样品管上穿出线圈支架的部分，所述线圈支架上设有信号线联接插孔；所述线圈支架还设有垂直方向转动锁紧钉和水平方向转动锁紧钉。
[0016]优选的，所述框架箱体的底面设有底脚。
[0017]本技术所达到的有益效果是：
[0018]1、该利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，可通过水泵驱动使得水箱中的水沿着水管流动最后回到水箱中，再通过该仪器中的各种设备的相互配合，达到进行各项实验的目的，同时避免了现有技术中的利用固态样品做核磁共振实验时核磁共振信号会产生严重的非均匀加宽的现象，即使被测磁场非常不均匀，只要测量线圈处发生了共振，检测线圈处的核磁共振信号幅度就会受到明显的影响，因此测量线圈内的平均磁场仍然可以被准确测量，受磁场不均性的影响小得多，同时不仅能测量强磁场和均匀磁场，也可以测量弱磁场和非均匀磁场、测量弛豫时间t1、观察章动现象，功能完备，应用性强。
[0019]2、该利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，通过将各种仪器集中放置在框架箱体中，能够有效的减小该利用流动的液体来精确测量磁场的仪器的占用空间，且较为整齐，有利于实验时的操作和观察。
附图说明
[0020]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0021]图1是本技术实施例的工作原理框架示意图；
[0022]图2是本技术实施例的框架箱体及各仪器的装配示意图；
[0023]图3是本技术实施例的水箱及水泵的示意图；
[0024]图4是图2的侧视示意图；
[0025]图5是本技术实施例的线圈支架的结构示意图；
[0026]图6是图5的侧视示意图；
[0027]图7是图5的俯视示意图；
[0028]图8是本技术实施例的示波器的外观示意图；
[0029]图9是核磁共振原理示意图；
[0030]图10是测量豫驰时间时核磁共振信号幅度随时间的衰减示意图，其中的实线为按指数规律的拟合；
[0031]图11是测量强磁场时检测线圈处的频率波形图；
[0032]图12是测量弱磁场时检测线圈处的核磁共振达到最佳状态的波形图；
[0033]图13是测量弱磁场时测量线圈处发生了较强的共振时的波形图；
[0034]图14是测量弱磁场时第一峰幅度——频率曲线；
[0035]图15是观察章动效应时所得到的曲线图；
[0036]图16是磁矩位能变化示意图之一；
[0037]图17是预极化器的结构示意图；
[0038]图18是图17的侧视示意图；
[0039]图19是水管的外观示意图。
[0040]图中：1、框架箱体；101、工作台板；102、电箱；103、预极化器；104、流量计；105、线圈支架；1051、底座；1052、支座；1053、垂直方向转动锁紧钉；1054、水平方向转动锁紧钉；106、三维测量线圈；107、信号线联接插孔；108、边限振荡器；109、检测线圈；2、水箱；201、箱体；202、水泵；3、水管；4、示波器；5、流量调节阀；6、测量信号源；7、频率计；8、电压表；9、流动样品管。
具体实施方式
[0041]以下将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0042]实施例
[0043]如图1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，包括框架箱体（1）、水箱（2）、水管（3）、示波器（4）、流量调节阀（5）；所述框架箱体（1）设有工作台板（101），所述水箱（2）包括箱体（201）及位于箱体（201）中的水泵（202），其特征在于，所述框架箱体（1）设有位于工作台板（101）上的预极化器（103）、流量计（104）、三维测量线圈（106）、边限振荡器（108）、检测线圈（109）；所述预极化器（103）的两侧设有预极化磁场，所述检测线圈（109）的两侧设有检测磁场，所述三维测量线圈（106）通过电线连接有测量信号源（6），所述测量信号源（6）通过电线连接有频率计（7）、电压表（8），所述边限振荡器（108）通过电线与示波器（4）、电压表（8）电连接；所述水泵（202）、预极化器（103）、流量调节阀（5）、流量计（104）、箱体（201）依次通过水管（3）连接，所述检测线圈（109）设置在水管（3）的表面位于三维测量线圈（106）与流量调节阀（5）之间；所述框架箱体（1）设有位于工作台板（101）下方的电箱（102）。2.根据权利要求1所述的一种利用流动的液体来精确测量磁场的仪器，其特征在于，所述预极化器（103）的形状为矩形，且设有两个与水管（3）相互适配的接头，所述预极...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振华，王新华，王思涵，杜晓波，任丽艳，于娜，
申请(专利权)人：长春市长城教学仪器有限公司，
类型：新型
国别省市：