[發(fā)明專利]一種氣體波譜的角度和弛豫時間常數(shù)T1同時測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711405510.7
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108152769B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周欣;謝軍帥;李海東;孫獻(xiàn)平;葉朝輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所
• 主分類號: G01R33/44
• 分類號: G01R33/44;G01R33/46
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

1.一種氣體波譜的角度和弛豫時間常數(shù)T1同時測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、收集超極化氣體；

步驟2、研究對象獲得超極化氣體；

步驟3、在一次屏氣內(nèi)，固定射頻脈沖的激發(fā)角度θ，采集研究對象的超極化氣體的磁共振波譜，得到研究對象在可變重復(fù)時間TR1下的超極化氣體的自由感應(yīng)衰減信號FID1，以及在固定重復(fù)時間TR2下的超極化氣體的自由感應(yīng)衰減信號FID2，

其中，定義可變重復(fù)時間TR1為TR1(i)，TR1(i)＝a(i-1)+b，i＝1，2，…，N，N≥2，a>0，b>0，且i、N、a、b均為實(shí)數(shù)，N為射頻脈沖激發(fā)次數(shù)，

定義固定重復(fù)時間TR2為TR2(j)，TR2(j)＝b，j＝1，2，…，N+1，且j為實(shí)數(shù)；

步驟4、將步驟3中獲得的自由感應(yīng)衰減信號FID1和自由感應(yīng)衰減信號FID2進(jìn)行處理，得到實(shí)際的射頻脈沖的激發(fā)角度θ_r和研究對象的超極化氣體的自旋-晶格弛豫時間常數(shù)T₁，具體包括以下步驟：

步驟4.1、將自由感應(yīng)衰減信號FID1、自由感應(yīng)衰減信號FID2組合排序，得到研究對象在變定重復(fù)時間TR3下的超極化氣體的自由感應(yīng)衰減信號FID3，

定義變定重復(fù)時間TR3為TR3(k)，在1≤k≤N時，TR3(k)＝a(k-1)+b，在N<k≤2N+1時，TR3(k)＝b，k＝1，2，…，2N+1，且k為實(shí)數(shù)，

定義自由感應(yīng)衰減信號FID3為FID3(k)，在1≤k≤N時，F(xiàn)ID3(k)＝FID1，在N<k≤2N+1時，TR3(k)＝FID2；

步驟4.2、將自由感應(yīng)衰減信號FID3進(jìn)行快速傅立葉變換得到研究對象在變定重復(fù)時間TR3下的超極化氣體的波譜F1，并對超極化氣體的波譜F1進(jìn)行相位校正，得到研究對象在變定重復(fù)時間TR3下的超極化氣體的相位校正后的波譜F2，計(jì)算波譜F2的實(shí)部積分值M，定義實(shí)部積分值M為M(p)，p＝1，2，…，2N+1，且P為實(shí)數(shù)；

步驟4.3、對實(shí)部積分值M進(jìn)行自歸一化，得到研究對象在累加可變重復(fù)時間TR4下的超極化氣體的信號S1；

定義信號S1為S1(i)，S1(i)＝(M(i+1+N)×M(1))/(M(i+1)×M(N+1))，

步驟4.4、對超極化氣體的信號S1進(jìn)行前向自歸一化，得到研究對象在相減可變重復(fù)時間TR5下的超極化氣體的弛豫信號S2，

其中，定義弛豫信號S2為S2(i)，i＝1時，S2(1)＝S1(1)/S1(1)，2≤i≤N時，S2(i)＝S1(i)/S1(i-1)，

定義相減可變重復(fù)時間TR5為TR5(i)，TR5(i)＝TR1(i)-TR2(i)；

步驟4.5、對弛豫信號S2進(jìn)行求自然對數(shù)計(jì)算，得到自然對數(shù)信號S3；

步驟4.6、定義自然對數(shù)信號S3為S3(i)，對自然對數(shù)信號S3根據(jù)公式S3(i)＝(1/T₁)×TR5(i)進(jìn)行最小二乘擬合，得到研究對象的超極化氣體的自旋-晶格弛豫時間常數(shù)T₁；

步驟4.7、對實(shí)部積分值M的后N+1項(xiàng)進(jìn)行自歸一化，得到研究對象的超極化氣體的射頻脈沖衰減信號S4；

其中，定義射頻脈沖衰減信號S4為S4(j)，S4(j)＝M(j+N)/M(N+1)；

步驟4.8、根據(jù)射頻脈沖衰減信號S4，獲得射頻脈沖衰減信號S5，定義射頻脈沖衰減信號S5為S5(i)，i＝1時，S5(1)＝S4(1)/S4(1)，2≤i≤N時，

步驟4.9、對射頻脈沖衰減信號S5根據(jù)公式S5(i)＝(cosθ_r)^i-1進(jìn)行最小二乘擬合，得到實(shí)際的射頻脈沖的激發(fā)角度θ_r。