地面核磁共振找水儀放大器設(shè)計(jì)(二)

結(jié)果分析：通過測試可見，寬帶濾波器的高、低頻截止頻率分別約為3kHz和1kHz.50Hz處衰減52dB.

5.2窄帶濾波器頻率特性測試

測試設(shè)備： MS4360B網(wǎng)絡(luò)分析儀。

測試結(jié)果： (測高、中、低3個(gè)f 0處)圖12中的0、1、2分別為3個(gè)測試點(diǎn)， A0、A1、A2為與圖中對應(yīng)的測試值。

結(jié)果分析：此窄帶濾波器的帶寬為103Hz，符合設(shè)計(jì)的要求。

5.3最大增益測試

測試設(shè)備： MS4360B網(wǎng)絡(luò)分析儀，衰減器。

測試結(jié)果：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析儀的測量結(jié)果。測定在保證100Hz帶寬條件下，最大增益為133dB，放大倍數(shù)為440萬倍左右。

5.4野外模擬信號測試

測試設(shè)備：核磁共振模擬信號源，電阻衰減網(wǎng)絡(luò)，發(fā)射線圈，接收線圈。

測試地點(diǎn)：長春市新立城鎮(zhèn)腰高家窩堡西600m.測試時(shí)間： 2007年6月15日。

測試方法：采用線圈耦合的方式。

實(shí)驗(yàn)方法為：在野外鋪設(shè)實(shí)際工作的核磁共振線圈作為接收線圈。將所制作的核磁共振模擬信號源通過發(fā)射端串接電阻(43kΩ)接到另外一個(gè)線圈上作為信號發(fā)射線圈，模擬核磁共振信號。通過改變發(fā)射串接電阻或發(fā)射回路面積來改變信號強(qiáng)度，對放大器的靈敏度進(jìn)行驗(yàn)證。

測試結(jié)果如圖13所示。

結(jié)果分析：

放大器實(shí)際設(shè)置放大倍數(shù)為210000倍，將被測信號和噪聲折合到輸入端，可得放大器在該實(shí)驗(yàn)條件下能監(jiān)測到的最小信號為470nV左右。經(jīng)過波形數(shù)據(jù)多次疊加，可以將信噪比進(jìn)一步提高，使整體儀器能檢測最小50nV的核磁共振信號。

6結(jié)論

根據(jù)水中氫核具有核子順磁性且其磁矩不為零的特點(diǎn)，利用一個(gè)裝置發(fā)射一束具有拉莫爾頻率的正弦電磁波，激發(fā)地下水中氫核形成的宏觀磁矩;撤除激發(fā)信號;接收該宏觀磁矩衰落過程中形成的核磁共振信號;由其初始振幅、弛豫時(shí)間和初始相位等便可計(jì)算出地下水的相應(yīng)信息。NMR具有信號弱頻帶寬的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)的NMR放大器選擇性好，檢測弱信號能力強(qiáng)，可靈活智能化調(diào)整，已成功應(yīng)用到NMR找水儀中，可靠地測到了100m深處的地下水。