Система и способ определения количества магнитных частиц - RU2017131335A
Код документа: RU2017131335A
Формула
1. Способ определения количества магнитных частиц, заключенных в объеме, включающий следующие этапы:
a) воздействие первым магнитным полем (B0) на указанный объем для намагничивания указанных магнитных частиц, причем магнитное поле (B0) является изменяющимся во времени полем, имеющим абсолютную величину и частоту (fB0);
b) одновременное воздействие на указанный объем вторым магнитным полем (B1), не параллельным первому магнитному полю (B0), для вызова прецессии намагниченных частиц, причем второе магнитное поле является РЧ полем, имеющим вторую частоту (fB1), выбранную по существу равной ларморовой частоте (fL) спинов электронов указанных магнитных частиц при воздействии на них первым магнитным полем (B0);
c) измерение результирующей намагниченности (M), исходящей из объема, путем получения сигнала напряжения, который соответствует результирующей намагниченности, с использованием измерительного элемента и определение ее сигнала, причем результирующая намагниченность (M) модулируется изменяющимся во времени полем;
d) определение по меньшей мере одной частотной составляющей результирующей намагниченности fB1±nfB0, где n=1, 3, 5,... (т. е. n равняется нечетному числу), путем осуществления дискретного преобразования Фурье в отношении сигнала, причем сигнал мощности и/или напряжения соответствует результирующей намагниченности, и
e) расчет мощности и/или напряжения по меньшей мере одной частотной составляющей fB1±nfB0, где n=1, 3, 5,... (т. е. n равняется нечетному числу), результирующей намагниченности и определение из указанных мощности и/или напряжения количества магнитных частиц, заключенных в объеме.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение по меньшей мере одной частотной составляющей fB1±nfB0, где n=1, 3, 5,... (т. е. n равняется нечетному числу), результирующей намагниченности включает определение частотного спектра результирующей намагниченности.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определение по меньшей мере одной частотной составляющей (fB1±nfB0, где n равняется нечетному числу, т. е. n=1, 3, 5,...) включает определение по меньшей мере частотной составляющей на частоте, равной разности второй частоты и первой частоты (fB1-fB0), или на частоте, равной сумме второй частоты и первой частоты (fB1+fB0).
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что определение из указанных мощности и/или напряжения количества магнитных частиц, заключенных в объеме, включает определение количества на основе линейной зависимости между мощностью и/или напряжением указанной по меньшей мере одной спектральной составляющей и массой указанных магнитных частиц.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определение из указанных мощности и/или напряжения количества магнитных частиц, заключенных в объеме, включает сравнение указанных мощности и/или напряжения с опорными мощностью и/или напряжением, определенными для известного количества указанных магнитных частиц.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изменяющееся во времени первое магнитное поле является периодически изменяющимся во времени полем.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что изменяющееся во времени первое магнитное поле имеет синусоидальное колебание.
8. Система для определения количества магнитных частиц, заключенных в объеме, содержащая:
a) первый источник сигнала и первый генерирующий магнитное поле элемент для генерации первого магнитного поля (B0) и воздействия им на указанный объем для намагничивания указанных магнитных частиц, причем первое магнитное поле (B0) является изменяющимся во времени полем, имеющим первую абсолютную величину и первую частоту (fB0);
b) второй источник сигнала и второй генерирующий магнитное поле элемент, выполненные с возможностью одновременного воздействия на указанный объем вторым магнитным полем (B1), не параллельным первому магнитному полю (B0) и имеющим частоту (fB1), равную или близкую к ларморовой частоте (fL) указанных магнитных частиц, чтобы вызвать прецессию намагниченных частиц;
c) измеряющий намагниченность элемент для измерения результирующей намагниченности, причем результирующая намагниченность (M) модулируется изменяющимся во времени полем;
d) процессор, запрограммированный на определение по меньшей мере одной частотной составляющей результирующей намагниченности и дополнительно запрограммированный на расчет мощности и/или напряжения по меньшей мере одной частотной составляющей результирующей намагниченности и на определение из указанных мощности и/или напряжения количества магнитных частиц, заключенных в объеме.
9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что процессор дополнительно запрограммирован на определение по меньшей мере одной частотной составляющей по меньшей мере на частоте, равной разности второй частоты и первой частоты (fB1-fB0), или на частоте, равной сумме второй частоты и первой частоты (fB1+fB0).
10. Система по любому из пп. 8 или 9, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит память для хранения опорных мощности и/или напряжения, определенных для известного количества указанных магнитных частиц, и процессор, запрограммированный на сравнивание определенных мощности или напряжения с опорными мощностью и/или напряжением для определения количества магнитных частиц, заключенных в объеме.
11. Система по любому из пп. 8-10, отличающаяся тем, что первый источник сигнала приспособлен для генерации периодически изменяющегося первого магнитного поля с частотой в диапазоне от почти нескольких Гц до 100 кГц.
12. Система по любому из пп. 8-11, отличающаяся тем, что процессор содержит средства для расчета частотного спектра результирующей намагниченности.
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что средства для расчета частотного спектра содержат средства для выполнения (дискретного) преобразования Фурье.
14. Система по любому из пп. 12-13, отличающаяся тем, что процессор содержит анализатор сигналов для определения мощности и/или напряжения по меньшей мере одной частотной составляющей в частотном спектре результирующей намагниченности.
15. Способ визуализации объекта, включающий применение способа определения количества магнитных частиц в заданном объеме по любому из пп. 1-7 во множестве позиций в объекте, причем определение производят после введения раствора, содержащего указанные магнитные частицы, в объект.
