利用核磁共振自由感应衰减曲线测定木材含水率

为定量测定木材含水率,以水分子中的质子为探针,利用核磁共振技术探究木材内部水分的变化情况。通过对胡桃木、红橡木和水曲柳解吸过程中,水分变化的核磁共振自由感应衰减曲线(FID)进行分析,发现木材的含水率与核磁共振的FID信号量高度线性相关,相关系数均超过0.99;因此,可以通过建立含水率与核磁共振FID信号的标准曲线实现木材含水率的核磁共振定量测量。同时,可以根据绝干木材的核磁共振FID信号量比较不同材种基本密度的大小。

稀土粉末Eu∶Y_2O_3的自由感应衰减量子拍

稀土固体是重要的激光和光电子材料。目前 ,由于以宽带信号和太赫兹比特数据传输率为特征的信息技术的发展 ,稀土固体材料的相干瞬态动力学过程成为宽带与高速信息光子学的基本物理问题之一。研究了室温下稀土粉末样品Eu3+ ∶Y2 O3自由感应衰减的相干瞬态光谱 ,这有助于理解有效的光吸收动力学、激发态弛豫、相干能量传递和超短光脉冲在稀土固体中的传播。用一对紫外飞秒相干光脉冲作用于稀土粉末样品Eu3+ ∶Y2 O3,然后监测物质激发态的布居数随两个激发脉冲之间的延时的变化 ,测量到其自由感应衰减量子拍 (FID) ,从拍频周期分析确定了其能级精细结构 ,能级的退相时间长达皮秒量级。理论分析和实验结果符合得很好。对稀土离子的量子干涉的研究 。

基于卷积编解码网络的自由感应衰减信号提取方法

在实际应用中,自由感应衰减信号(FID)数据中通常含有大量噪声干扰,直接影响了检测结果的准确性。该文针对上述问题,设计了一种基于卷积编解码网络的FID信号提取方法。即在卷积神经网络的框架下,通过训练学习复杂噪声背景下FID数据时频谱与纯净FID信号时频谱之间的映射关系,实现FID信号的噪声压制,再经短时傅里叶逆变换完成FID信号的提取。在卷积网络训练中同时考虑了FID信号的实部和虚部特征,更好地保留了其相位信息。实验结果表明:提出的FID信号提取方法可以在多种噪声同时存在的情况下有效地压制噪声,且不损失FID信号。该方法可作为深度学习课程的验证性实验,也可作为创新性实验内容。

Λ-型三能级系统的瞬态相干光谱:自由感应衰减现象

采用半经典理论中布洛赫（Ｂｌｏｃｈ）方程方法研究相干脉冲与Λ－型量子拍频三能级系统相互作用产生的自由感应衰减现象，讨论系统的弛豫对自由感应衰减信号场的影响。

近简并V-型三能级系统的自由感应衰减现象(英文)

本文采用半经典中布洛赫 (Bloch)方程方法研究近简并V -型三能级系统的自由感应衰减现象 。

空心平板光波导中TE模光学自由感应衰减

本文从理论上讨论了空心平板光波导中TE模自由感应衰减问题,求出了当激励脉冲为单模脉冲时强场及弱场情况下光学自由感应衰减的一般公式(包括同阶模和不同阶模两种情况)。结果表明:与非波导情况相比,空心平板光波导中的光学自由感应衰减有许多不同的性质。

脉冲核磁共振实验自由衰减信号分析

学生学习脉冲核磁共振实验时对自由衰减信号的形成较难理解,本文从布洛赫方程出发详细地分析分析了自由衰减信号的产生,加深学生对磁共振技术的理解。

基于4倍频采样的数字正交FID信号检测技术

提出了基于4倍Lamor频率采样的数字正交锁相放大技术提取包络信号,该技术是根据开关型正交矢量锁定放大器的基本原理和三角函数的特征,通过4倍Lamor频率采样和数字叠加的方法,实现了信号正交与低通滤波功能。该数字正交方法较模拟正交法的优点是能够提高信号的信噪比,且电路设计简单。利用该法所设计的地面核磁共振找水仪采集系统在探寻地下水源中已得到验证与应用,在叠加次数仅为NUMIS系统1/2时,其信噪比至少提高0.5倍。该方法提高了仪器的工作效率和对信号参数的提取精度。

极化^(3)He系统核磁共振FID信号的激光探测

极化率测量装置是极化^(3)He系统的重要组成部分之一.本文介绍了一套在极化^(3)He系统上搭建的激光探测自由感应衰减核磁共振(FID NMR)信号的实验装置,该装置有望为^(3)He极化率的高精度实时测量提供新的途径.激光探测法的原理是法拉第旋光效应,该方法使用一束线偏振光探测极化^(3)He磁矩绕主磁场进动的FID信号,实验结果表明相较于拾波线圈探测方法,激光探测方法的信噪比提高了106%,对^(3)He的极化率测量更精确.该探测方法有望替代传统的拾波线圈,广泛地应用于^(3)He极化系统的极化率测量或精密测量实验中.

GaAs中的飞秒自由感应衰减

用双光束诱导半导体GaAs的激子相干态, 记录液氮温度样品的光电导信号随双脉冲之间延时的变化。实验与理论分析结果表明: 对于均匀增宽的二能级体系, 这种测量方法可以直接反映相干态的自由感应衰减。求解均匀增宽二能级体系的密度矩阵方程, 拟合实验结果得到载流子相干态的退相时间T2 = 115

基于时域核磁共振技术的木材吸湿过程研究

木材吸湿会对其力学性能和尺寸稳定性产生影响,深入了解木材吸湿过程中水分状态的变化有重要意义.利用时域核磁共振(TD-NMR)技术,以美国黄杨木和红橡木作为研究对象,对木材吸湿过程中水分状态和弛豫特性进行研究.结果显示:吸湿过程的前4h,两种木材试件结合水峰面积迅速增大,自由水峰面积无明显增长,说明在吸湿初期,增加的水分主要以结合水为主;在达到吸湿平衡后,红橡木试件内自由水峰面积约为黄杨木试件内自由水峰面积的2倍,这是由于与黄杨木相比,红橡木管孔孔径较大,因此在吸湿过程中,红橡木的自由水吸湿速度较快,吸湿量大于黄杨木.

基于总体最小二乘的核四极矩共振参数估计

核四极矩共振(NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,NQR信号本身非常弱,并且易受线圈的热噪声和外部射频干扰的影响,低信噪比限制了NQR技术的实际应用。在研究自由感应衰减信号特性基础上,应用基于总体最小二乘法的线性预测估计器对NQR信号的参数进行估计,仿真数据和实测数据结果验证了该算法的有效性。

核磁共振实验设计探讨

针对目前高校核磁共振实验开设现状的不足之处,提出了一种综合了连续和脉冲核磁共振实验结合的实验设计。以0.36T开放性医用核磁共振成像设备为平台,实现了同时观察核磁共振现象和医用核磁共振成像过程的目的,有助于学生更好的学习和理解核磁共振技术。实验经过两年的实际教学实践,效果良好。

开设核磁共振实验的探讨

针对目前高校理科物理专业近代物理实验中核磁共振实验开设现状的不足之处 ,提出了在核磁共振基本实验中增加脉冲核磁共振实验内容的设想 。

铷-氙气室原子磁力仪系统磁场测量能力的标定

本文针对微弱磁场精密测量问题,在自主研制的铷-氙气室原子磁力仪系统上,探讨了两种磁场测量的方式,分别实现了对交流磁场与静磁场的测量,并对它们的磁场测量能力进行了实验标定.交流磁场测量原理是基于测量外磁场对87Rb原子极化的影响,实验标定结果为在2100 Hz频率范围内磁场测量的灵敏度约为1.5 pT/√Hz,带宽约为2.8 kHz;静磁场测量原理是基于测量铷-氙气室内超极化129Xe的拉莫进动频率,实验上首先测得超极化129Xe的横向、纵向弛豫时间分别约为20.6和21.5 s,然后通过标定给出静磁场测量精度约为9.4 pT,测量范围超过50μT.相比无自旋交换弛豫原子磁力仪,该磁力仪在同一体系内实现了交流磁场与静磁场的测量,且交流磁场测量具有更大的带宽,静磁场测量可在地磁场下正常工作,将有望应用于地磁测量、基础物理等方面的研究.

微弱核四极矩共振信号参数估计新方法

核四极矩共振(nuclear quadrupole resonance,NQR)是一种固态射频谱分析技术,可用于检测高危险爆炸物。然而,核四极矩共振信号本身非常弱,并且易受线圈热噪声和射频干扰的影响,精确估计NQR信号参数成为难题。提出基于改进的快速最大似然估计的残余信号迭代分解算法估计NQR信号参数,该算法将多维搜索问题转化为多个一维搜索,在降低计算复杂度的同时提高了参数估计精度,有效地解决了干扰信号对NQR信号的遮蔽问题。仿真和实测数据的结果证明了该算法的有效性。

一种消除MRI拉链伪影的脉冲序列

背景:磁共振成像会产生各种类型的伪影,经常出现的有运动伪影、卷褶伪影、金属伪影、部分容积效应伪影、化学位移伪影、相位伪影和拉链伪影等,但由自旋回波序列成像过程中形成拉链伪影的控制和校正方法还未见报道。目的:通过分析自旋回波序列成像过程中拉链伪影的产生机制,探索出一种新的消除拉链伪影的脉冲序列。方法:编写标准SE序列得到标准图,编写伪影序列得到直线干扰图像和拉链伪影图,编写改进序列得到改进后的除拉链伪影图。结果与结论:5°-瞬间梯度-120°回波序列可得到直线干扰图像,90°-瞬间梯度-120°回波序列可得到拉链伪影图,而改进后序列90°-120°-瞬间梯度回波可彻底消除拉链伪影。结果提示,改进后的脉冲序列显示的图形效果彻底消除了拉链伪影。

两种不同核磁共振仪器的比较

目的本文旨在帮助学习者全面认识目前开设的磁共振实验所用到的两种不同磁共振仪器。方法对两种仪器构造、所开设实验项目及实验仪器特点3方面进行了详细的对比分析。结果核磁共振实验仪构造比较简单,采用扫场的方法进行磁共振信号的观察测量,可扩展性差,进行实验数目少;而HT-3DNMR-25磁共振成像仪结构较复杂,不仅能够观察磁共振信号,测量弛豫时间T1与T2,而且引入了梯度磁场,能够对样品进行二维或三维成像,扩展性强。结论两种磁共振设备结合使用,既观察磁共振现象又进行医学磁共振成像。

多模块中核四极矩共振信号参数估计新方法

针对核四极矩共振技术探测爆炸物中干扰信号的时变性,基于各信号采样模块包含有固定的核四极矩共振信号与时变干扰信号以及噪声的实际信号模型,提出改进的多模块HTLSstack算法.首先采用HTLS的方法确定出共有极点的个数;其次构造新的筛选准则,确定所有模块的共有极点;最后结合核四极矩共振信号的先验信息,实现核四极矩共振信号参数的有效估计.该方法充分利用了原始数据的信息,在低信噪比下,避免了多模块HTLS方法在第一次奇异值分解时带来的性能损失.仿真数据和实测数据结果证明了该算法的有效性.

医用核磁共振信号可视化的实现

采用信号分析和软件的方法,实现医用核磁共振成像过程中的信号可视化,获得反映人体组织特性的T1、T2、共振频率值,以及反映信号强度的FID、回波等曲线,有助于进行临床核磁共振应用分析和核磁共振成像原理的教学。