^(3)He极化系统中FID NMR线圈的优化分析及实验验证

作     者：罗庆金 吴良勇 王雨婷 闫海洋 向一峰 陈思宇 LUO Qingjin;WU Liangyong;WANG Yuting;YAN Haiyang;XIANG Yifeng;CHEN Siyu

作者机构：中子物理重点实验室核物理与化学研究所中国工程物理研究院四川绵阳621900 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U2230207,U2030209,12305114) 国家重点研发计划项目(2020YFA0406001,2020YFA0406001) 

出 版 物：《波谱学杂志》 (Chinese Journal of Magnetic Resonance)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      码：266-275页

摘      要：超极化^(3)He气体在中子极化、基础物理和诊断医学等领域广泛应用.测量其极化率对于^(3)He极化系统至关重要.通常使用自由感应衰减核磁共振(FID NMR)线圈来检测^(3)He原子的FID信号.线圈的测量信噪比与直径、匝数、以及其与气室的相对位置等因素相关.关于FID NMR线圈的优化分析,目前仅有少量的文献提及且缺乏详细的实验验证.本文通过对FID信号和线圈噪声的理论分析,建立了线圈测量信噪比模型,并且在基于亚稳态交换光泵(Metastability-Exchange Optical Pumping,MEOP)极化技术的^(3)He极化系统中对FID NMR线圈进行了实验验证.实验结果显示,在半径和高度均为r_(cell)的柱形气室中,线圈的测量信噪比在半径为r_(cell)/2时达到最优值,此结论与理论分析结果相符.该信噪比模型的相对误差不超过10%,证明了理论模型的有效性.这些研究结果对于优化设计^(3)He极化系统具有重要的指导意义.

主 题 词：自由感应衰减线圈设计 极化率测量 极化^(3)He 亚稳态交换光泵 

学科分类：07[理学] 0809[工学-计算机类] 070205[070205] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.11938/cjmr20243099

馆 藏 号：203138915...