低磁場核磁共振之研究

Abstract

在這個研究中，我們建造了一個作用在低磁場下，以一個高溫的超導量子干涉元件(SQUID)為基礎的核磁共振偵測系統。我們結合了一個和磁化量相關的預極化場，和一個高溫超導SQUID偵測器，好增強在μT磁場下的水的核磁共振訊號。預極化場線圈，是由一對直徑為30 cm、匝數為1200圈的線圈所組成。預極化場線圈中心的場均勻度，在2×2×2 cm3的空間下可達99.9﹪，在8×8×8 cm3的空間下可達99﹪。主磁場，亦即一靜的測量場，是由一對直徑為80 cm的Hemholtz線圈所產生。在預極化場線圈的中心，也就是主磁場的場均勻度，在8×8×8 cm3的空間下可達99.8﹪。達到100 Gausses的預極化場，作用在樣品上達數秒。 我們證明和磁化量相關的預極化場，能夠增強質子的核磁共振訊號。這個SQUID核磁共振偵測系統可以在380 Hz ~ 7036 Hz工作，根據公式ω=γB0，對應於8.9 mT ~ 165 mT。在我們的系統中，所偵測的水樣品最小的量可達1 ml。