谱线不增宽快扫相关核磁共振方法技术

谱线不增宽快扫相关核磁共振方法，属于一种核磁共振谱测量方法．计算机通过可控制数模转换器，快扫描连续波谱仪的磁场，对待测样品和参考样品激发得到的摆动尾波分别是Ｇ（ｗ）和ＧＲ（ｗ），它们的付里叶反变换分别为ｇ（ｔ）和ｇＲ（ｔ）．用ｇＲ（ｔ）的模去除ｇＲ（ｔ）得ｇＲ（ｔ）．ｇＲ（ｔ）与ｇ（ｔ）共轭相乘后再作付里叶变换就得到谱线不增宽的核磁共振谱了．该方法不要测扫描率，不要相位校正，谱线分辨率提高了．积分谱能更准确表示其信息，选择参考样品容易．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
谱线不增宽快扫相关核磁共振(简称RSNMR)方法是一种核磁共振谱测量的方法。已有技术中(R.K.Gupta，J.A.Ferretti and E.D.Becker，Journal of Magnetic Resonance，13(1974)，275-290)，快扫相关核磁共振是用连续波谱仪，配上小型计算机实现的。有两种RSNMR方法，一种是用理论函数的方法，一种是用参考样品的方法，本专利技术是对后种方法的改进。用参考样品的RSNMR方法是利用计算机控制产生一个锯齿形斜波电压，去扫描射频频率或主磁场，激发待测样品的原子核产生快扫响应的摆动尾波信号G(ω)，对单共振峰的参考样品以同样条件下扫描，得到其快扫响应的摆动尾波GR(ω)。对G(ω)与GR(ω)进行付里叶反变换分别得到g(t)与gR(t)，它们是时间域的信号。经共轭相乘后得到R(t)，对它进行付里叶变换便得到RSNMR谱。这种方法不要测量扫频变化率，不要相位校正，但存在着谱线增宽现象，使谱线线宽增宽了参考样品的谱线宽度。这就降低了核磁共振谱的分辨率，也使积分谱失真，会影响化学上定量分析。本专利技术的目的是消除谱线增宽现象，提高谱仪分辨率，同时消除积分谱的失真。本专利技术的构思是用连续波核磁共振谱仪、小型计算机、模数转换器和可控制数模转换器构成一个RSNMR系统。在计算机送出模数转换器的取样脉冲同时，也使数模转换器计数，产生一锯齿斜波电压，这个斜波可以在不同的起始位置扫描，也可以控制斜波电压的扫描斜率。当这一斜波电压加到谱仪的主磁场上，使共振频率变化率b为常数时，待测样品中的原子核受激发产生摆动尾波G(ω)，同样扫描率下对具有单共振峰的参考样品激发产生的摆动尾波为GR(ω)，它们都是频域信号，经过快速付里叶反变换得到相应的时域信号分别为g(t)和gR(t)，gR(t)可表示为gR( t ) = DRe-tT2Rej ( ω o t + ∮ )ej b t2/ 2]]>式中DR为常数，t是时间变量，T2R是参考样品的自旋-自旋弛豫时间，ω0为参考样品的共振频率，∮为RSNMR系统的相位移动。gR(t)是幅度随时间衰减的信号，也是复数信号，要去掉幅度衰减因子，则应作下面的处理， gR(t)与T2R无关，用它共轭乘g(t)得到时域信号R(t)＝gR(t)*g(t)对R(t)作付里叶正变换(FFT)就得到不增宽的RSNMR谱。本方法得到的RSNMR谱与参考样品线宽无关，RSNMR谱线不增宽，使谱分辨率得到提高，积分谱表示的信息更准确。已有技术中要严格选择参考样品，使其谱线尽量窄，本方法对参考样品降低了要求，便于选择。附图1是实施例的RSNMR系统框图;附图2是实施例的可控制数模转换器的控制与数码寄存电路;附图3是实施例工作过程流图;附图4是实施例对乙基苯四重峰和三重峰和参考样TMS的摆动尾波;附图5是实施例测量结果与已有技术测量结果相比较。实施例详细说明如附图1所示的RSNMR系统方框图中，〔1〕是连续波谱仪，它输出的快扫响应摆动尾波信号送模数转换器〔2〕，经接口控制电路〔3〕送计算机〔4〕存贮和数字信号处理。计算机输出脉冲控制〔2〕取样，同时使数模转换器〔5〕计数，产生的斜波电压经扫描扩展电路〔6〕放大后加到〔1〕的主磁场上进行扫场。计算机内的数据可送绘图仪〔7〕绘出，系统工作的各种状态可由控制指示电路〔6〕显示。附图2示出了数模转换的控制与数码寄存电路。〔10〕、〔11〕、〔12〕、〔13〕、……、〔17〕构成14位(bit)数码寄存器，〔10〕、〔11〕都是四位二进制计数器电路，其余是六个jk触发器。它们也构成了14位的计数器，可由复位脉冲复位，其输出20、21、……、213去控制数模转换器的电阻网络开关。该数码寄存器的高四位〔10〕，可并行接收高位数寄存器〔9〕中的数据。〔9〕是四位数寄存器，在计算机送高位数命令(脉冲)作用下可并行接收计算机母线MX12、MX13、MX14、MX15上的数，由这个数决定扫描电压的起始点。〔24〕、〔25〕、……、〔29〕是6个D型触发器，它们构成了低位数寄存器，D端接计算机数据母线，CP端接“低位送数命令”的控制线，在这个命令下，母线的数据可并行输入该寄存器。〔18〕、〔19〕、……、〔22〕是5个与或非门，它们和与非门〔23〕构成了数码寄存器的计数和进位的控制电路，直接被〔24〕-〔29〕的D触发器Q与Q端控制。该实施例的工作过程如附图3所示。〔30〕是根据待测样品的核磁共振谱线位置，计算机送0到15之间某数至高位数寄存器〔9〕;〔31〕为计算机送20、21、22、23、24、25中任一数至低位数寄存器，使〔24〕到〔29〕中有一相应位为1，其余为0，通过〔18〕到〔23〕的门控制数码寄存器相应位接收扫描计数脉冲计数，其余位则不能;但该位不能再接收进位脉冲作用，其余则能接收低位的进位脉冲作用，它和计数脉冲的周期决定了扫描斜波电压的斜率;〔32〕是计算机发出N个等间隔的扫描计数脉冲，如N为1024，这些脉冲计数过程使数模转换器产生锯齿斜波扫场电压;〔33〕是待测样品在扫描磁场经过共振区时产生摆动尾波G(ω)，经模数转换器〔2〕和接口控制〔3〕变成数字信号送计算机〔4〕;为扫描参考样品的共振区，〔34〕是重新给数模转换器〔5〕的高位数寄存器〔9〕送数;〔35〕是用前面的扫描速率通过数模转换器〔5〕扫场;〔36〕是把参考样品产生的摆动尾波GR(ω)经〔2〕、〔3〕变成数字信号送计算机;〔37〕是计算机作快速付里叶反变换，把快扫得到的摆动尾波G(ω)和GR(ω)分别变换成相应的时域信号g(t)和gR(t);〔38〕是为去掉gR(t)幅度变化因子，用它的模去除之，即gR(t)＝gR(t)/｜gR(t)｜;〔39〕是计算g(t)与gR(t)的共轭相乘积R(t);〔40〕是对R(t)作快速付里叶正变换，得到RSNMR谱R(ω);〔41〕可对R(ω)求和得到积分谱;〔42〕是在绘图仪〔7〕上绘出RSNMR谱R(ω)或它的积分谱，R(ω)谱消除了谱线增宽，随之，谱线增宽引起的积分谱失真也消失了。此外计算机还可通过〔6〕指示同步累加次数，显示工作状态如扫描采样、数据处理、暂停等待等。附图4示出实施例实测的快扫响应摆动尾波信号，〔43〕为参考样品TMS的快扫响应摆动尾波信号GR(ω);〔44〕为待测样品乙基苯的快扫响应摆动尾波信号G(ω)。附图5是实施例实测结果，〔45〕为用该方法得到的谱线不增宽乙基苯四重峰和三重峰;〔46〕为用已有技术得到的谱，谱线增宽，分辨率降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
谱线不增宽快扫相关核磁共振方法，是一种核磁共振谱测量的方法，在连续波核磁共振谱仪、计算机、扫描与数据采集部分构成的系统中，用扫频（或主磁场）变化率为常数的射频场（或主磁场）经过共振区，激发待测样品的原子核，得到原子核的快扫频率响应信号（摆动尾波）Ｇ（ω），同样条件下对有单峰的参考样品激发得到参考样品的快扫响应信号（摆动尾波）Ｇ↓［Ｒ］（ω），对它们作付里叶反变换，分别得到时域响应信号ｇ（ｔ）与ｇ↓［Ｒ］（ｔ），把ｇ（ｔ）与ｇ↓［Ｒ］（ｔ）共轭相乘，再作付里叶正变换变得到核磁共振谱，本专利技术的特征是用一个可控制的数模转换器进行扫描，得到Ｇ（ω）与Ｇ↓［Ｒ］（ω），对幅度随时间衰减的ｇ↓［Ｒ］（ｔ）信号作处理，去掉其幅度的衰减变化，得到＊＊＊，用＊＊＊代替Ｇ↓［Ｒ］（ｔ）进一步处理得到不增宽的快扫相关核磁共振谱。

【技术特征摘要】
1.谱线不增宽快扫相关核磁共振方法，是一种核磁共振谱测量的方法，在连续波核磁共振谱仪、计算机、扫描与数据采集部分构成的系统中，用扫频(或主磁场)变化率为常数的射频场(或主磁场)经过共振区，激发待测样品的原子核，得到原子核的快扫频率响应信号(摆动尾波)G(ω)，同样条件下对有单峰的参考样品激发得到参考样品的快扫响应信号(摆动尾波)GR(ω)，对它们作付里叶反变换，分别得到时域响应信号g(t)与gR(t)，把g(t)与gR(t)共轭相乘，再作付里叶正变换就得到核磁共振谱，本发明的特征是用一个可控制的数模转换器进行扫描，得到G(ω)与GR(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬学文，王东生，季大雄，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]