Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Разработка магнитной системы датчика для ПМР-анализатора

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-4-115-122

Полный текст:

Аннотация

Разработка средств измерений в области ядерного (протонного) магнитного резонанса является важнейшей задачей в химии, нефтехимии, медицине и других науках. Создание однородного магнитного поля зачастую определяет эффективность и точность конечных результатов измерений методом протонного магнитного резонанса, поэтому основной задачей данной работы является разработка магнитной системы Хальбаха на основе конструктивных задач и параметров проектируемого ПМР-анализатора. В данной работе описан процесс разработки и представлены результаты создания ряда основных компонентов магнитной системы датчика для проточного ПМР-анализатора. Произведѐн анализ различных вариантов сборок магнита Хальбаха на степень однородности распределения магнитного поля, разработана и изготовлена 3D-модель магнитной сборки Хальбаха для магнитной системы датчика ПМР-анализатора с использованием редкоземельных постоянных магнитов. Описан процесс разработки и создания кварцевого генератора по схеме Пирса требуемой частоты для приѐмо-передающей катушки магнитной системы датчика ПМР-анализатора. Результаты и опыт могут быть использованы для комплексного расчета при проектировании магнитных датчиков с высокой степенью однородности магнитного поля, а также устройств, использующих в своей основе метод протонного магнитного резонанса.

Об авторах

А. Ю. Свинин
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Свинин Андрей Юрьевич – студент

Казань 



Р. С. Кашаев
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Кашаев Рустем Султанхамитович – доктор технических наук, профессор кафедры «Приборостроение и мехатроника»

Казань



О. В. Козелков
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Козелков Олег Владимирович – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Приборостроение и мехатроника»

Казань



Список литературы

1. Peter Blümler, Daniel Holland, John Van Duynhoven, Bruce Balcom, Eichii Fukushima, Martin Hurlimann, Anatoly Legchenko, Nan Sun, Michelle Espy, Andrew McDowell, Matthew Rosen, Bernard Blümich, William Price. Mobile NMR and MRI: developments and applications. 2015.

2. Кашаев Р.С., Свинин А. Ю., Козелков О.В. Минимизация ошибок эксперимента в методе ПМР и возможности получения спектра времен релаксации. Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2018. №11-12. Т.20. С .152-160.

3. Mitchell J., Gladden L.F., Chandrasekera T.C. Low-field permanent magnets for industrial process and quality control // Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy.

4. Hung Dang Phuc. Development of portable low field NMR magnet: Design and construction. Medical Imaging. INSA de Lyon, 2015. English. ffNNT: 2015ISAL0007ff. fftel-01247499f

5. Кашаев Р.С., Газизов Э.Г. Оперативный контроль компонентов битума и нефти методом ядерного магнитного резонанса при воздействии облучения в видимой инфракрасной области спектра. Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2010. № 7-8. C. 46-62.

6. Sophia Anferova., Vladimir Anferov., Juliane Arnold., et al. Improved Halbach sensor for NMR scanning of drill cores // Magnetic resonance imaging. 2007.

7. Hanspeter Raich., Peter Blümler. Design and construction of a dipolar Halbach array with a homogeneous field from identical bar magnets: NMR Mandhalas // Concepts in Magnetic Resonance Part B Magnetic Resonance Engineering. 2012.23B(1).pp.16-25.

8. Bernhard Blümich., Christian Rehorn., Asaf Zia. Magnets for Small-Scale and Portable NMR: Technologies and Systems // Micro and Nano Scale NMR. 2018. pp.1-20.

9. Wentao Liu., Federico Casanova., Bernhard Blümich., et al. An Efficacious Target-Field Approach to Design Shim Coils for Halbach Magnet of Mobile NMR Sensors // Applied Magnetic Resonance. 2012.

10. Кашаев Р.С., Кубанго Б.Э. Проточные ЯМР-анализаторы для контроля скважинной жидкости, сырой нефти и нефтяных дисперсных систем. 2016.

11. Meiboom S., Gill D. // Review of Scientific Instruments. (1958).

12. Кашаев Р.С., Козелков О.В., Кубанго Б.Э. Проточные протонные магнитно-резонансные анализаторы ДЛЯ контроля скважности жидкости по ГОСТ Р 8.615-2005 ГСИ. Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2017. № 1-2. Т.19. С. 137-151.

13. Bottomley P.A. A versatile magnetic field gradient control system for NMR imaging // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1981.

14. Кварцевые генераторы на биполярных и полевых транзисторах, а также на цифровых КМОП и ТТЛ микросхемах [Электронный ресурс]. Доступно по: https://vpayaem.ru/inf_genQua.html Ссылка активна на: 20 апреля 2019.

15. Тьи Киен Нгуен, Кашаев Р.С., Козелков О.В. Импульсный блок питания для портативного протонно-магнитного резонансного релаксометрa. Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2019.


Для цитирования:


Свинин А.Ю., Кашаев Р.С., Козелков О.В. Разработка магнитной системы датчика для ПМР-анализатора. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(4):115-122. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-4-115-122

For citation:


Svinin A.Y., Каshaev R.S., Коzelkov O.V. The development of the magnetic system of sensor for PMR-analyser. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(4):115-122. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-4-115-122

Просмотров: 28


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)