Радиочастотный генератор и программатор импульсных последовательностей для релаксометра ПМР
Аннотация
Описан генератор резонансной радиочастоты (РЧ) с шагом изменения частоты 50 кГц в диапазоне 520 МГц и импульсный программатор РЧ-импульсов на основе ПЛИС для релаксометра протонного магнитного резонанса (ПМР). С использованием алгоритма прямого цифрового синтеза (ПЦС), генератор РЧ имеет возможность генерировать РЧ с коротким временем переключения и высоким разрешением по частоте и фазе. Для генерации последовательностей РЧ-импульсов используется программатор, реализованный в программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) и управляемый вспомогательным контроллером ПЦС в соответствии с требуемыми последовательностями и параметрами импульсов. Проведено тестирование генератора методом компьютерного моделирования в программе QuartusII 12.1 и показана возможность синтезирования последовательностей РЧ-импульсов с фазами 0, π/2, π, 3π/2 с подстройкой резонансной частоты.
Об авторах
Чан Ван Тунг
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Россия
аспирант
Р. С. Кашаев
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Кашаев Рустем Султанхамитович – д-р техн. наук, профессор кафедры «Приборостроение и мехатроника»
Россия
Кашаев Рустем Султанхамитович – д-р техн. наук, профессор кафедры «Приборостроение и мехатроника»
Список литературы
1. Кашаев Р.С, А.Н.Темников., Тунг Ч.В., и др. Релаксометр протонного магнитного резонанса // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 2. С.145-148.
2. Mitchell J., Gladden L.F., Chandrasekerat.C., et al. Low-field permanent magnets for industrial process and quality control // Progress in nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. 2014. V. 76. pp. 1-60.
3. Кашаев Р.С., Сунцов И.А., Киен Н.Т., др. Экспресс-метод и аппаратура протонного магнитного резонанса для измерения плотности нефтей // Журнал прикладной спектроскопии. 2019. Т.86. №2. С.263-268.
4. Лапшенков Е.М., Волков В.Я. Миниатюризация генератора последовательностей радиочастотных импульсов ЯМР-релаксометра // Современные наукоемкие технологии. 2017. № 9. С.42-47. AnalogDevices, CMOS 125 MHzcompleteDDSsynthesizer, AD9850
5. Голушко Д.А., Лысенко А.В., Калаев М.П. Цифровой генератор прямого синтеза для формрования многоканального испытательного сигнала с плавающей частотой // Надежность и качество сложных систем. 2015. № 4(12). C. 73-78.
6. Волков В.Я. ЯМР в низких магнитных полях. Состояние и перспективы применения // Приборы. 2016. № 9. С. 21–27.
7. Соловьев В.В. Основы языка проектирования цифровой аппаратуры Verilog. М.: Горячая линия Телеком, 208 с. Доступно по: URL: https://helpiks.org/6-33261.html Ссылка активна на: 28.09.2019.
8. Афшин Одабай. Система питания ПЛИС AlteraArria 10 FPGA и Arria 10 SOC: проверенные решения для управления питанием // Вестник электроники. 2016. №1(55) С. 42-043.
9. PreetiHemnani., RajarajanA.K., Gopaljoshi., etal. FPGA based RF pulse generator for NQR/NMR spectrometer // Procedia Computer Science. 2016. V. 93. N. 6-8. pp. 161-168.
10. URL: https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=143994 (дата обращения 28.09.2019)
11. Иванов Д.В., Иванов В.А., Чернов А.А. Теоретические основы метода прямого цифрового синтеза радиосигналов для цифровых систем связи // Вестник ПГТУ. Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2012. №1. С. 30–34.
12. M. SuchenekandT. Starecki. Programmable pulse generator based on programmable logic and direct digital synthesis // Review of Scientific instruments. 2012. V. 83. N12. pp. 642-647.
13. Мершиев И.Г., Куприянова Г.С., Портативный ЯМР Релаксометр. Патент РФ на изобретение №156063. 27.10.2015. Бюл. №30. Доступно по: https://yandex.ru/patents/doc/RU156063U1_20151027. Ссылка активна на 18 октября 2019.
14. Муравьев Л.А., Доломанский Ю.К. Программное обеспечение ЯМР-Релаксометра // Уральский геофизический вестник. 2010. №1(16). С.33-39.
15. Zalesskiy S.S., Danieli E., Blumich B., et al. Miniaturization of nMR Systems: Desktop Spectrometers, Microcoil Spectroscopy, and «PMR on a Chip» for Chemistry, Biochemistry, and Industry // Chem. Rev. 2014.V. 114. pp. 5641-5694.
При поддержке: Авторы благодарны кафедре Приборостроения и мехатроники Казанского государственного энергетического университета за поддержку в создании оборудования.
Для цитирования:
Тунг Ч., Кашаев Р.С. Радиочастотный генератор и программатор импульсных последовательностей для релаксометра ПМР. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(3):90-96. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-90-96
For citation:
Tung Ch., Kashaev R.S. Radiofrequency generator and programmer of pulse sequences for PMR relaxometer. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(3):90-96. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-90-96
Просмотров: 127
Послать статью по эл. почте 