Разработка мобильного спектрометра ядерного магнитного резонанса

Июль 31, 2022

Главная
Физика
Разработка мобильного спектрометра ядерного магнитного резонанса

Содержание

2. Применение резонансных методов исследования вещества: Спектральные методы Релаксационные методы
3. Для релаксационных измерений требуется меньшее, чем для спектральных, магнитное поле. Поверхностный (single-sided) ЯМР: образец может находиться
4. Применение релаксационных ЯМР-измерений: Медицинская диагностика Химический анализ Материаловедение Контроль качества на производстве Геология и нефтедобывающая промышленность
5. Цель: создание мобильного ЯМР/ЯКР спектрометра для выполнения широкого спектра задач, способного проводить как релаксационные ЯМР-измерения, так
6. Состав комплекса: Генератор импульсов Аналого-цифровой преобразователь (30-40МГц) Усилитель мощности Малошумящий предусилитель Коммутационное устройство Согласующее устройство Аурис
7. Защищённые патентами разработки: «Антенная система для обнаружения ядерного резонанса, исключающая влияние наведённых помех и переходных процессов»
8. Внедрение опытного образца спектрометра/релаксометра: - пищевая и химическая промышленность - контроль качества на производстве - детектирование
9. Зарубежные аналоги: Bruker Minispec Достоинства: большой диапазон частот, высокое качество измерений Недостатки: крайне узкая специализация использование
10. Исследовательская аппаратура: ЯМР-спектрометр Varian MR400 Проведение всего спектра ЯМР-исследований в жидкостях и твёрдых телах
11. Исследовательская аппаратура: ЯКР-спектрометр Tecmag Apollo Усилители мощности Tomco BT00500 Gamma 0,25 - 500 МГц Возможность проводить
12. Цель: создание малого инновационного предприятия по производству портативных спектрометров. Оценочная стоимость прибора – 300 тыс. рублей.
14. Скачать презентацию

Слайд 2

Применение резонансных методов исследования вещества:
Спектральные методы
Релаксационные методы

Слайд 3

Для релаксационных измерений требуется
меньшее, чем для спектральных,
магнитное поле.
Поверхностный (single-sided) ЯМР:
образец

может находиться вне датчика!

Слайд 4

Применение релаксационных ЯМР-измерений:
Медицинская диагностика
Химический анализ
Материаловедение
Контроль качества на производстве
Геология и нефтедобывающая промышленность
Качественные

измерения: пористость, влажность, наличие примесей. Не разрушающее воздействие!

Слайд 5

Цель: создание мобильного ЯМР/ЯКР спектрометра
для выполнения широкого спектра задач, способного

проводить
как релаксационные ЯМР-измерения, так и детектирование
азотосодержащих веществ методом ЯКР.
Требования:
модульность конструкции
портативность, вес до 5 кг
возможность работы с различными типами датчиков
частота до 40 МГц

Ядерно-квадрупольный резонанс на ядрах азота 14N. Применение: обнаружение взрывчатых и наркотических веществ, сканеры багажа. Не требуется внешнее магнитное поле!

Слайд 6

Состав комплекса: Генератор импульсов Аналого-цифровой преобразователь (30-40МГц) Усилитель мощности Малошумящий предусилитель Коммутационное устройство Согласующее устройство
Аурис B-483

Компьютер

АЦП

Формирователь импульсов

Датчик
ЯМР/ЯКР

Согласующее устройство и предусилитель

Усилитель мощности

Слайд 7

Защищённые патентами разработки: «Антенная система для обнаружения ядерного резонанса, исключающая влияние наведённых

помех и переходных процессов» уменьшение «мёртвого времени» приёмника и подавление внешних помех «Способ детектирования сигналов ядерного квадрупольного и ядерного магнитного резонанса» эффективный цифровой детектор на основе вейвлет-преобразования

Слайд 8

Внедрение опытного образца спектрометра/релаксометра: - пищевая и химическая промышленность - контроль

качества на производстве - детектирование азотосодержащих соединений Возможности улучшения оборудования: - увеличение отношения сигнал/шум - уменьшение отношения возбуждение/отклик (стохастический резонанс) - компенсация неоднородности магнитного поля (особые импульсные последовательности)

14.4.10

Слайд 9

Зарубежные аналоги: Bruker Minispec
Достоинства:
большой диапазон частот, высокое качество измерений
Недостатки:
крайне узкая

специализация
использование только в лабораторных условиях
высокая цена (~140 тысяч долларов)

PicoSpin 45

Достоинства:
Поле в 1 Тесла при весе устройства в 5 кг!
Относительно низкая цена – 30 тысяч долларов
Недостатки:
отсутствие внешнего датчика
низкое спектральное разрешение
возможна работа только с жидкостями

Слайд 10

Исследовательская аппаратура:
ЯМР-спектрометр Varian MR400
Проведение всего спектра ЯМР-исследований
в жидкостях и твёрдых

телах

Слайд 11

Исследовательская аппаратура:
ЯКР-спектрометр Tecmag Apollo
Усилители мощности Tomco BT00500 Gamma 0,25 - 500

МГц
Возможность проводить релаксационные ЯМР-измерения в слабых полях
Чрезвычайная гибкость в задании импульсных последовательностей

Слайд 12

Цель: создание малого инновационного предприятия по производству портативных спектрометров. Оценочная стоимость

прибора – 300 тыс. рублей. Внедрение: службы министерства транспорта (экспресс-анализ нефти и топлива, ЯКР-детектор) Ресурсы: Научная и техническая база лаборатории квантовых методов исследования вещества (проведение экспериментов и отработка методов анализа) Техническая база лаборатории микроэлектроники (изготовление опытных образцов и отдельных узлов прибора) Производственная база Технопарка БФУ им. Канта

Разработка мобильного спектрометра ядерного магнитного резонанса

Содержание

Применение резонансных методов исследования вещества: Спектральные методыРелаксационные методы

Для релаксационных измерений требуетсяменьшее, чем для спектральных, магнитное поле.Поверхностный (single-sided) ЯМР:образец

Цель: создание мобильного ЯМР/ЯКР спектрометра для выполнения широкого спектра задач, способного

Защищённые патентами разработки: «Антенная система для обнаружения ядерного резонанса, исключающая влияние наведённых

Внедрение опытного образца спектрометра/релаксометра: - пищевая и химическая промышленность - контроль

Зарубежные аналоги: Bruker Minispec Достоинства: большой диапазон частот, высокое качество измеренийНедостатки: крайне узкая

Исследовательская аппаратура:ЯМР-спектрометр Varian MR400Проведение всего спектра ЯМР-исследований в жидкостях и твёрдых

Исследовательская аппаратура:ЯКР-спектрометр Tecmag ApolloУсилители мощности Tomco BT00500 Gamma 0,25 - 500