[實用新型]核磁共振分析儀勻場控制電路

有效

• 申請號: 202220622257.0
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN217505701U
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 史昕;劉子揚;王瑞波;趙士鑒
• 申請（專利權）人: 北京泓泰天誠科技有限公司
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;H02M3/156;H02M1/14;H03F3/20
• 代理公司: 北京至臻永信知識產權代理有限公司 11568
• 代理人: 徐秋燕;王正茂

本實用新型公開了一種核磁共振分析儀勻場控制電路，包括：MCU控制電路，其用于接收控制命令，生成控制信號；PWM脈沖發生電路，其將控制信號轉換為脈沖信號；驅動電路，其將脈沖信號轉換為驅動信號，并將驅動信號的上升沿和下降沿時間縮短；IGBT直流放大電路，其根據驅動信號放大電壓和電流信號，IGBT直流放大電路包括E類功率放大器；以及續流濾波電路，其對放大后的電壓和電流信號進行續流和濾波，生成直流信號，該直流信號對勻場線圈進行控制。本實用新型采用數字控制方式對核磁共振儀的勻場線圈進行控制，提高了控制精度；使用了PWM脈沖發生電路結合續流濾波電路，為勻場線圈提供能量輸出，顯著降低了均場控制電路的功耗，提高了電源效率。

技術領域

本實用新型涉及核磁共振分析技術領域，特別涉及一種核磁共振分析儀勻場控制電路。

背景技術

永磁式低頻核磁共振分析儀是一種氫核磁共振譜儀系統。它是在一個恒定磁場中，在垂直于此恒定磁場的方向上，施加一定頻率的交變磁場，使物質中每個氫原子的原子核產生自旋磁矩，并按磁場的磁力線方向進行排列。停止對物質施加交變磁場后，氫原子核磁矩會慢慢的返回到它們以前所處位置。感應器就立即檢測物質中氫元素的能級，經過一個延時，氫原子核自旋重新排列到它們以前的位置。通過檢測氫原子在不同能級的比例變化，能夠在被測試的物質中檢測出特定的氫原子。在施加的交變磁場中，通過變化頻率，檢測磁旋子自旋頻率，就能夠分析出特定的氫原子，以及這些氫原子在物質中的濃度及分子結構。

上述恒定磁場的磁體是永久磁體，由多片釹硼鐵加工制成。由于在整個空氣氣隙的磁通必須是極其均勻的，磁體的組裝工藝非常復雜。它由多個片斷粘結在一起，先制造成磁體，然后組裝成基本組件。除了磁性材料之外，磁體內還安裝了若干個勻場線圈。這些線圈是小的電磁體，通過改變這些線圈上的電流，就可以控制這些小電磁體的場強和極性方向，以提高整個磁體組件磁場的均勻性，對這些線圈的通電調整的操作過程稱為勻場，控制通電調整的電路稱為勻場控制電路。

實用新型人研究發現，目前的核磁共振分析儀勻場控制電路，基本上都是由模擬器件組成，器件工作于模擬放大狀態，發熱量大，功耗較高，電源效率低下。此外，控制方式也是采用模擬量控制，控制精度較差。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型的目的之一在于，提供一種核磁共振分析儀勻場控制電路，從而改善現有技術中核磁共振分析儀勻場控制方式的發熱量大、功耗高等問題。

本實用新型的另一目的在于，提供一種核磁共振分析儀勻場控制電路，從而改善現有技術中核磁共振分析儀勻場控制方式的控制精度較低的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種核磁共振分析儀勻場控制電路，包括：MCU控制電路，其用于接收計算機的控制命令，生成控制信號；PWM脈沖發生電路，其將控制信號轉換為脈沖信號；驅動電路，其將脈沖信號轉換為驅動信號，并將驅動信號的上升沿和下降沿時間縮短；IGBT直流放大電路，其根據驅動信號放大電壓和電流信號，IGBT直流放大電路包括E類功率放大器；以及續流濾波電路，其對放大后的電壓和電流信號進行續流和濾波，生成直流信號，該直流信號對勻場線圈進行控制。

進一步，上述技術方案中，IGBT直流放大電路包括過流保護電路。

進一步，上述技術方案中，核磁共振分析儀勻場控制電路還包括：電源電路，其為MCU控制電路、PWM脈沖發生電路、驅動電路和IGBT直流放大電路提供所需的電壓和電流。

進一步，上述技術方案中，核磁共振分析儀勻場控制電路還包括：通訊模塊電路，其用于將計算機軟件的控制信號轉換為MCU控制電路所能識別的控制命令。