[发明专利]一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统及方法

权利要求书

1.一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，包括：

磁场强度测量单元，设有支架、三轴正交定位滑台和磁场强度检测仪，该支架设有升降平台以调节NMR永磁体，该三轴正交定位滑台安装于支架上，该磁场强度检测仪的检测探针安装于三轴正交定位滑台上，垂直插入NMR永磁体内腔的待测区域，检测空间磁场强度数据；

可调温度检测控制单元，设有温控箱，多点温度检测传感器和可调温度控制电路，该温控箱设有紧贴NMR永磁体的加热薄膜板，该多点温度检测传感器安装于NMR永磁体上以检测温度数据，该可调温度控制电路结合温度数据采用PWM方法控制温控箱工作为NMR永磁体提供恒定的温度环境；

数据处理及显示单元，接收温度数据和空间磁场强度数据并设有温度拟合模块、磁场强度拟合模块、共振频率拟合模块和显示模块，分别采用不同的多项式拟合算法得到NMR永磁体腔内的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示；

NMR波谱仪频率源，根据共振频率-温度关系函数，接收来自数据处理及显示单元的当前温度下共振频率数据对NMR永磁体进行射频激发，实现自动谱线校正。

2.如权利要求1的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述支架设有若干水平指示器和蹄脚。

3.如权利要求1所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述温控箱设有底板、顶盖和四个侧板，该四个侧板依次相连，该底板和顶盖分别位于侧板底端和顶端，且顶盖设有开口。

4.如权利要求3所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述四个侧板采用双层紫铜无磁性薄板，该双层紫铜无磁性薄板的间隙内贴合有加热膜，该加热膜采用聚酰亚胺PI薄膜材料且与所述可调温度控制电路相连。

5.如权利要求1所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁系统，其特征在于，所述多点温度检测传感器采用薄片式四线制传感器，设有若干中心对称的温度检测点，部分温度检测点位于所述NMR永磁体的顶角上，其余温度检测点位于所述NMR永磁体的侧部。

6.一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，

1)NMR永磁体四周紧贴温控箱内壁，放置于支架的升降平台上；

2)调节三轴正交定位滑台使得磁场强度检测仪的检测探针垂直插入NMR永磁体内腔的待测区域以检测空间磁场强度数据；

3)检测NMR永磁体上的温度数据，并采用PWM方法控制温控箱工作以提供恒定的温度环境；

4)对温度数据和空间磁场强度数据采用不同的多项式拟合算法得到NMR永磁体内腔的温度函数和磁场强度分布函数，及共振频率受温度影响的关系函数并分区域显示；

5)将当前温度下的共振频率数据送至NMR波谱仪频率源以对NMR永磁体进行射频激发，实现自动谱线校正。

7.如权利要求6所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，在步骤4)中，所述内腔的温度函数为采用通用全局法和拟牛顿法进行非线性优化，直接分析所述NMR永磁体体腔内温度和表面温度的多项式函数关系；所述磁场强度分布函数为采用最小二乘法和拟牛顿法相结合的拟合算法，拟合出待测区域磁场强度空间分布拟合函数和中心平面分布拟合函数。

8.如权利要求6所述的一种永磁低场小型化核磁共振波谱仪场频联锁方法，其特征在于，在步骤4)中，所述共振频率受温度影响的关系函数包括在校准时拟合出腔内温度对共振频率影响的关系曲线，及在NMR测量时拟合出当前温度下共振频率数据。