| |
 ЯМР магнитометр, Современная схемотехника? |
|
|
|
|
 Sep 20 2007, 05:34
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 450
Регистрация: 21-12-06
Пользователь №: 23 757
|
Цитата(khach @ Sep 19 2007, 18:29)  Подскажите идеи по схемотехнике сенсора ЯМР магнитометра (протонного). А то тут срочно понадобилось сделать переносной девайс, разбираю голову- а там два нувистора в автодинном включении... Ну и понятно, что батарейное питание нереализуемо...
Задача в общем виде такая- Генератор, управляемый напряжением (обязательно LC) с несколькими диапазонами от 1 до 80 Мгц. Перестройка электронная. Переключение диапазонов -желательно тоже, в крайнем случае-реле. Индуктивность обязана использоваться во всех диапазонах ( в ней ампулка с активным веществом). Частотометр (это просто). Измеритель добротности колебательного контура или датчик быстрых малых изменения амплитуды ВЧ колебаний (собственно сам ЯМР сигнал). Система стабилизации амплитуды ВЧ в резонансном контуре. Генератор синусоидального тока для модуляционной катушки и синхронный детектор - это тоже проблем не вызывает.
Вроде ничего сложного, но как пример только схемотехника приборов 70 годов прошлого века... ЯМР магнитометр это что? Магнитное поле по ЯМР мерять???
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 20 2007, 06:56
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 302
Регистрация: 24-07-06
Из: Донецк, Украина
Пользователь №: 19 042
|
Цитата(khach @ Sep 20 2007, 09:35) Ну да. Если поле однородное- то никаких проблем. В Союзе были распространены польские RADIOPAN. Ну и сами выпускали. Названия непомню, но у него был набор сменных головок от десятков миллитесла до нескольких тесла. Точность- знаков 6-7 и лимитировалась в основном точностью задающего кварца частотометра.
Я не вспоминаю геофизические, на свободной релаксации-они для малых полей порядка земного магнетизма и схемотехника головок совсем другая. Интересно. Лет 15 назад ремонтировал ЯМР-анализатор жиров, так это был сундук еще тот! Даже два. Жутко термостатированный магнитный блок весом этак кг 60 + отдельный блок электроники (на I8080). Куча спецфильтров. Ударное возбуждение, пауза, затем анализ амплитуды и спектра. Теперь, оказывется, все просто!
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 21 2007, 08:18
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 450
Регистрация: 21-12-06
Пользователь №: 23 757
|
Цитата(khach @ Sep 20 2007, 10:35) Ну да. Если поле однородное- то никаких проблем. В Союзе были распространены польские RADIOPAN. Ну и сами выпускали. Названия непомню, но у него был набор сменных головок от десятков миллитесла до нескольких тесла. Точность- знаков 6-7 и лимитировалась в основном точностью задающего кварца частотометра.
Я не вспоминаю геофизические, на свободной релаксации-они для малых полей порядка земного магнетизма и схемотехника головок совсем другая. В том что это возможно сомнений нет конечно. Не дороговато ли? Дело в точности? Этот самый Radiopan знаком  У нас правда ЭПР стоял. Но это близко, неудивительно что ЯМР тоже делали..
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 21 2007, 08:38
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741
|
Цитата(Alex255 @ Sep 21 2007, 10:18) В том что это возможно сомнений нет конечно. Не дороговато ли? Дело в точности? Этот самый Radiopan знаком У нас правда ЭПР стоял. Но это близко, неудивительно что ЯМР тоже делали.. А что там дорогое? Ампулка с дистиллированной водой, на которую намотано витков 20 тонкого провода? Сложное там- только поиск сигнала до захвата слежения. Но с современным процессором это как два пальца... Делить частоту на 42.5776 для пересчета мегагерц в теслы? В старом приборе этим две платы занимались....Поиск сигнала теперь делается по датчику холла, выковырянного из моторчика обычного сдрома- там точность ненужна, главное диапазон поиска ЯМР сигнала ограничить. Опорник- TCXO из сотового, ну и внешний секундный импульс с GPS. Вот для ознакомления c методой pdf. Плохо только одно- когда эти приборы делали, сотовиков небыло. РЧ катушка у них зазаемлена на корпус зонда- довольно длинную металлическую трубу. Когда рядом кто то проходит с включенным сотовиком (при работе передатчика сотового)- захват ЯМР сигнала срывается и начинается его поиск, что длится несколько минут. Надо схему головки переделывать на полностью дифференциальную. ЗЫ. Нашел наконец, как назывались наши приборы -Измеритель магнитной индукции Ш1-1 и Ш1-9 Не у кого случайно схем нет?
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 21 2007, 11:00
|
Профессионал
Группа: Участник
Сообщений: 1 220
Регистрация: 10-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 21 169
|
Насколько возможно утолить своё любопытство и наблюдать эти явления в домашних условиях
особенно в деле ЯМР-анализа, например, спирта.
Каковы минимальные требования к лабораторной установке "на кухне" ?
Есть ферритовые магниты от магнетрона микроволновки - торы, внешний диаметр 55мм, внутреннее отверстие 20мм, высота 13мм. Величину магнитного поля могу измерить только в килограммах/ньютонах:
друг от друга отталкиваются при зазоре 7мм 10Н, вплотную 30Н.
В наличии трансивер, цифровой осциллограф, моток проволоки, ассортимент современных электронных компонентов, желание.
Какую конфигурацию датчика предпочесть ?
(в древности получали результаты - а элементная база какая !!!!)
Есть ли в сети статьи на любительские опыты ?
--------------------
Когда едешь на поезде - переезд всегда закрыт...
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 21 2007, 13:09
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741
|
Ничто не запрещает получить нормальный ЯМР сигнал в домашних условиях. Двух китайских редкоземельных магнитов с головой хватает в качестве магнитной системы- до потутора тесла получить можно, в зависимости от зазора и магнитных наконечников (концентраторов). Метрологию конечно надо поставить. Для начала нужен обычный аналоговый датчик холл из безколекторного двигателя. Его надо где-то прокалибровать. Ну и соорудить синхронный детектор (lock-in). Можно из компьютерной звуковой карты высокого класса и программы на лабвью. Качество такого прибора с соответствующим предусилителем лучше, чем фирменных приборов 10 летней давности с ценой несколько килобаксов. Для начала рекомендую автодинную детекторную головку. Она удобна для изучения простых линий. Начинать лучше с водорода. По сигналу водорода можно выкалибровать всю систему. Если же хочется чего серьезного (анализ органики)- постройте задающий генератор на DDS. И синхронный фазочувствительный детектор на РЧ. Можно и спиновым эхо поиграться. Но тогда генератор РЧ должен быть стробируемым с крутыми фронтами. В принципе, даже имеджевую томографию мелких животных типа мыши можно делать дома- магнитная система собирается из магнитов от больших динамиков. Поищите в интернете по NMR, Image NMR, MRI, NMR DDS итд Вот класный учебник по MRI http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/http://www.process-nmr.com/pdfs/NMR%20Overview.pdfА тут на DDS http://www-e2.ele.eng.osaka-u.ac.jp/person...2/se2takeda.pdf искать по "Laptop NMR Spectrometer"
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 21 2007, 15:03
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287
|
Цитата(НЕХ @ Sep 21 2007, 13:00) Насколько возможно утолить своё любопытство и наблюдать эти явления в домашних условиях
особенно в деле ЯМР-анализа, например, спирта.
Каковы минимальные требования к лабораторной установке "на кухне" ?
Есть ферритовые магниты от магнетрона микроволновки - торы, внешний диаметр 55мм, внутреннее отверстие 20мм, высота 13мм. Величину магнитного поля могу измерить только в килограммах/ньютонах:
друг от друга отталкиваются при зазоре 7мм 10Н, вплотную 30Н.
В наличии трансивер, цифровой осциллограф, моток проволоки, ассортимент современных электронных компонентов, желание.
Какую конфигурацию датчика предпочесть ?
(в древности получали результаты - а элементная база какая !!!!)
Есть ли в сети статьи на любительские опыты ? Мне тоже весьма интересна эта тема. Если будете экспериментировать, не могли бы с коментариями? Хотелось бы и самому поучаствовать, если б только времени хватало...  (А потом бы и спирт проанализировали  )
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 24 2007, 09:55
|
Профессионал
Группа: Участник
Сообщений: 1 220
Регистрация: 10-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 21 169
|
https://txspace.tamu.edu/bitstream/1969.1/4...-ELEN-Brown.pdfвот тут сканировали мышиный трупик(приведены материальные издержки на разработку) диссертация с картинками и схемами. Просветите о дизайне магнитной системы "home-made" наколенкеиндастриз. Можно ли приспособить магниты от магнетрона, как замкнуть внешнюю часть поля, что делать с центральной "дыркой бублика" магнита ? В выше означенном словацком pdf автодин перестраиваемый по частоте. Это лучше классической модуляции магнитного поля?
--------------------
Когда едешь на поезде - переезд всегда закрыт...
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 24 2007, 10:22
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741
|
Цитата(НЕХ @ Sep 24 2007, 11:55) Просветите о дизайне магнитной системы "home-made" наколенкеиндастриз.
Можно ли приспособить магниты от магнетрона, как замкнуть внешнюю часть поля, что делать с центральной "дыркой бублика" магнита ?
В выше означенном словацком pdf автодин перестраиваемый по частоте. Это лучше классической модуляции магнитного поля? Очень хорошая ссылка Автодин применяется в тех случаях, когда сканировать магнитное поле нехочется- или сверхпроводящий магнит с замороженным магнитным потоком или когда поле неизвестно и его надо померять (магнитометр). При имеджевой спектроскопии градиент магнитного поля по радиусу резонатора и изменение частоты синтезатора однозначно определяет координаты резонирующей группы точек. А потом математичекси по ним строится изображение. Магитная система для мышки- кольцевые магниты от динамиков с полюсами на плоских гранях слепленны в столбик сантиметров в 10-15 (чтобы неоднородность поля по длине была небольшая) Внешний поток обычно незамыкают, хотя иногда магнитные экраны из жести и ставят, чтобы уменьшит рассеяное поле. Внуть магнитов засунута "беличья клетка"- антенна. Вытравлена на тонком стеклотекстолите и спаяна в трубку. Там же модулирующие катушки. После слепливания магнитов внутрь засовывают датчик холла на длинной палочке (или на натянутой нитке) и снимают пространственно распределение поля. Сканер поля делался из двух деревянных линеек и двух шаговых моторчиков от дисковода. За полдня он промерял поле внутри магнита с шагом в 0.5 мм. Детектор был из звуковой карты- синусное возбуждение где-то в районе килогерца через резистор в ом 50 и детекция микрофоном- студент на курсовую делал.
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 25 2007, 09:53
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741
|
Цитата(Кнкн @ Sep 25 2007, 08:01) Скажите, пожалуйста, сильно ли меняется поле в такой системе при изменениях температуры? А з его х. Изменится. Можно моделировать, если есть параметры магнитов (как магнитные , так и линейное расширение). Можно просто померять зондом, если зонд достаточно точен. Если MRI система уже работает- можно засунуть эталонную сетку и по ней скалиброваться. Можно просто термостабилизировать (только учесть магнитное поле от нагревателя надо обязательно). Рисунки- их есть у меня. Рисунок- модулирующая катушка. пдф- высокоэффективня радиочастотная.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленные файлы
litz.pdf ( 889.45 килобайт )
Кол-во скачиваний: 794
|
|
|
|
|
|
|
|
Sep 27 2007, 08:21
|
Участник
Группа: Свой
Сообщений: 40
Регистрация: 13-03-07
Пользователь №: 26 113
|
Цитата(НЕХ @ Sep 24 2007, 13:55) https://txspace.tamu.edu/bitstream/1969.1/4...-ELEN-Brown.pdfвот тут сканировали мышиный трупик(приведены материальные издержки на разработку) диссертация с картинками и схемами. Просветите о дизайне магнитной системы "home-made" наколенкеиндастриз. Можно ли приспособить магниты от магнетрона, как замкнуть внешнюю часть поля, что делать с центральной "дыркой бублика" магнита ? В выше означенном словацком pdf автодин перестраиваемый по частоте. Это лучше классической модуляции магнитного поля? Большая просьба вышлите мне этот файлик на мыло yr_partner[собака]mail.ru, у меня ссылка не открывается.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 5 2008, 16:31
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 34
Регистрация: 8-07-08
Пользователь №: 38 815
|
ну и чем закончилось?
можно сделать ямр-магнитометр за 100 баксов и неделю времени или нет?
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 12:27
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 34
Регистрация: 8-07-08
Пользователь №: 38 815
|
Как интересно
А нельзя ли схемку дифференциального синхронного усилителя с зонда опубликовать? Очень любопытно, как там устроено все.
Вроде бы на ямр магнитометрах делали источник опорного тока, со стабильностью, я так понимаю, лучше 1 ппм. Опорный ток пропускался через катушку, преобразовывался в частоту ямр-магнитометром, частота измерялась.
|
|
|
|
|
|
|
|
Aug 6 2008, 15:45
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 153
Регистрация: 16-06-07
Из: Армения
Пользователь №: 28 476
|
Цитата(khach @ Sep 21 2007, 18:09) Ссылка перестала работать, если не трудно, выложите этот файл на форуме. P.S. Кстати нашел презентацию этого автора: Плакаты Цитата(НЕХ @ Sep 21 2007, 16:00) (в древности получали результаты - а элементная база какая !!!!) Из какой книги эта 9-ая глава?
Сообщение отредактировал Арташес - Aug 6 2008, 15:57
|
|
|
|
|
|
|
|
Oct 28 2008, 19:39
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 153
Регистрация: 16-06-07
Из: Армения
Пользователь №: 28 476
|
Цитата(НЕХ @ Oct 21 2008, 22:37) 1972 год
Физические основы квантовой магнитометрии
Н.М.Померанцев В.М.Рыжков Г.В.Скроцкий Большое спасибо, возьму на днях в библиотеке.
|
|
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
