一种极弱磁性材料的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种极弱磁性材料的检测方法，其中，上述检测方法主要包括如下步骤：将待测试材料缠绕在样品管表壁检测区域的中心位置，设定倾斜三维梯度回波脉冲序列，获取梯度回波采样数据，并且依据上述的数据处理获得二维柱状旋转图像，并依据图像信息评估所述射频线圈材料磁性。按照本发明专利技术的射频线圈材料磁性检测方法，利用的是核磁共振三维梯度成像原理，能够采集表征材料磁化引起的附加磁场变化的图像，空间像素点的分辨率可低至10

【技术实现步骤摘要】
一种极弱磁性材料的检测方法
本专利技术属于核磁共振探头
，特别是涉及一种极弱磁性材料的检测方法。
技术介绍
材料本身对于静磁场均匀性的影响是由磁化率(magneticsusceptibility)χ所决定的，任何材料在强磁场作用下都有可能被磁化，并产生磁性，进而诱发偶极磁矩的矢量场，即附加磁场。为了最大限度地降低对于主磁场的干扰，一般选择顺磁性物质(χ＞0,|χ|≈10-5～10-6)和抗磁性物质(χ＜0,|χ|≈10-5～10-6)用于探头的研制，尤其是射频线圈等部件过于靠近样品检测区域，对结构、均一性和制备工艺都提出很高的要求。现有技术中有通过铜(Cu，χ＜0,|χ|～10-6)中掺入少量铝(Al，χ＞0,|χ|～10-5)、镍(Ni，χ＞0,|χ|～10-3)等生成合金从而在工艺上补偿射频线圈材料的磁化率，特别是铜镍之间可以无限均匀固溶，铜镍合金(Cu/Ni)的磁化率可以低至10-7数量级。目前，仅有美国、瑞士等极少数发达国家掌握了(未公开的)射频线圈合金材料的测试及制备工艺。古埃磁天平和超导量子干涉磁强计是常规用来检测顺磁性物质和抗磁性物质磁化率的高精度仪器：前者的基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于磁场均匀性执行极弱磁性材料的检测方法，所述极弱磁性材料磁化率为10

【技术特征摘要】
1.一种基于磁场均匀性执行极弱磁性材料的检测方法，所述极弱磁性材料磁化率为10-6～10-7数量级，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：将待测试材料设置于分辨率为10-9～10-10数量级的均匀磁场中执行成像，从所述成像信息中提取所述待测试材料的磁性对所述均匀磁场的影响信息实现对所述待测试材料的检测。2.如权利要求1所述的基于磁场均匀性执行极弱磁性材料的检测方法，其特征在于，设定影响信息阈值，若提取的所述影响信息小于上述阈值，则判定所述待测试材料磁性合格；若提取的所述影响信息大于或等于上述阈值，则执行匀场，重新计算匀场后的对所述均匀磁场的影响信息，并再次与所述阈值比较，重复设定次数的匀场仍大于或等于上述阈值的，则判定所述待测试材料磁性不合格。3.如权利要求1或2所述的基于磁场均匀性执行极弱磁性材料的检测方法，其特征在于，所述分辨率为10-9～10-10数量级的均匀磁场由核磁共振波谱仪产生。4.一种核磁共振波谱仪执行极弱磁性材料的检测方法，所述极弱磁性材料磁化率为10-6～10-7数量级，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：将待测试材料设置于样品管表壁检测区域的中心位置，将经过上述处理的所述样品管插入核磁共振波谱仪中，所述核磁共振波谱仪探头配备Z方向梯度线圈，及包括X方向和Y方向在内的多通道室温匀场线圈；设定倾斜三维梯度回波脉冲序列，并且获取检测的梯度回波采样数据，并由所述梯度回波采样数据重建拟合表征所述样品管壁表面磁场变化的二维柱状旋转图像；通过所述二维柱状旋转图像中提取的对均匀磁场的影响信息评估所述材料完成检测。5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述二维柱状旋转图像的重建拟合包括如下步骤：对所述梯度回波采样数据进行三维快速傅里叶变换，获得表征不同成像回波时间的三维频率数据，从所述三维频率数据截取所述样品管壁表面的位点并重建为所述二维柱状旋转图像。6.如权利要求4或5所述的检测方法，其特征在于，利用所述二维柱状旋转图像信息评估所述材料磁性包括如下步骤：设定图像信息影响阈值，若提取的所述影响信息小于上述阈值，则判定所述材料磁性合格；若提取的所述影响信息大于或等于上述阈值，则执行匀场，重新计算匀场后的所述二维柱状旋转图像中提取的对均匀磁场的影响信息，并再次与所述阈值比较，重复设定次数的匀场仍大于或等于上述阈值的，则判定材料磁性不合格。7.如权利要求5或6中所述的检测方法，其特征在于，在重建所述二维柱状旋转图像之前，对获取的所述三维频率数据采用重心平移法矫正X和Y方向匀场梯度的相位编码偏差所造成的图像位移和失真。8.如权利要求6或7所述的检测方法，其特征在于，所述影响信息的类型包括所述二维柱状旋转图像的影像图像、等势线、幅度、多层切面二维等势线或均方根误差。9.如权利要求4-8中任意一项所述的检测方法，其特征在于，上述检测方法用于探头射频线圈材料磁性检测。10.如权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述重心平移法包括如下步骤:求取所述三维幅度图像的XY方向二维平面的幅度权重；计算所述幅度权重的重心；通过对所述梯度回波采样数据执行所述重心的加权处理实现平移重心，使得所述三维幅度图像的重心移至原点(0,0)；对完成平移重心处理后的所述回波采样数据再一次执行傅里叶变换，获得表征不同成像回波时间的三维幅度图像，并截取Z方向的有效像素点；将两次回波时间的相位数据作差，依据所述相位差进行相位解缠；并且通过求取所有点的平均消除系统直流偏置和相位偏差的影响；利用上述消除系统直流偏置和相位偏差影响后的信号计算表征当前磁场空间分布图像的三维频率数据。11.一种核磁共振波谱仪探头材料磁性检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：步骤1：将待测试探头材料设置于样品管表壁检测区域的中心位置，将经过上述处理的所述样品管插入核磁共振波谱仪中，所述核磁共振波谱仪探头配备Z方向梯度线圈，及包括X方向和Y方向在内的多通道室温匀场线圈；步骤2：设定倾斜三维梯度回波脉冲序列；步骤3：执行梯度回波采样获得采样数据：(f01(j,k,l)～TE1),(f02(j,k,l)～TE2),j＝1,2,...,NX,k＝1,2,...,NY,l＝1,2,...,NP，其中j和k分别表征X和Y方向的相位编码步数，其个数NX和NY分别表示X和Y方向相位编码数，且满足NX＝NY；l表示单次回波的Z方向采样步数，NP表示单次回波的Z方向采样点数；步骤4：重建所述样品管壁表面的二维柱状旋转图像，具体包括如下步骤：步骤4.1：对所述采样数据进行三维快速傅里叶变换，从而获得表征不同成像回波时间的三维幅度图像，并截取Z方向的有效像素点：幅度：(s01(j,k,r)～TE1),(s02(j,k,r)～TE2),j＝1,2,...,NX,k＝1,2,...,NY,r＝1,2,...,NZ；其中r表示z方向有效像素点，其个数Nz定义为Z方向不低于最大信号强度25％的探头射频场区域的点个数；步骤4.2：采用重心平移法矫正X和Y方向匀场梯度的相位编码偏差所造成的图像位移和失真，具体步骤如下：步骤4.2.1：采用成像回波时间TE1的三维幅度图像s01(i,j,r)拟合XY二维平面的幅度权重：二维平面上各点是Z方向幅度和，表征投影到XY平面的忽略样品管壁厚圆形样品区域；步骤4.2.2：计算二维数据Amp(j,k)的重心(GravX，GravY)：

【专利技术属性】
技术研发人员：宋侃，克莱门斯·凯斯勒，陈康，刘造，李正刚，
申请(专利权)人：武汉中科牛津波谱技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42