TM110模式DNP探头的研制与应用

doi:10.11938/cjmr20160104

波谱学杂志 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (1): 44-53.doi: 10.11938/cjmr20160104

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TM₁₁₀模式DNP探头的研制与应用

陶泉^1,2, 贺玉贵^1,3, 王超^1,2, 冯继文¹, 陈方¹, 刘朝阳¹

1. 波谱与原子分子物理国家重点实验室, 武汉磁共振中心(中国科学院武汉物理与数学研究所), 湖北武汉 430071;
2. 中国科学院大学, 北京 100049;
3. 武汉光电国家实验室(筹), 华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北武汉 430074

收稿日期:2015-05-06 修回日期:2016-01-23 出版日期:2016-03-05 发布日期:2016-03-05
通讯作者: 刘朝阳,电话:027-87198790,E-mail:chyliu@wipm.ac.cn. E-mail:chyliu@wipm.ac.cn
作者简介:陶泉(1990-),男,贵州遵义人,硕士研究生,无线电物理专业.
基金资助:
国家重大科研装备研制项目(ZDYZ2010-2),国家自然科学基金资助项目(11405264),国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2011YQ120035).

A TM₁₁₀Dynamic Nuclear Polarization Probe: Design and Applications

TAO Quan^1,2, HE Yu-gui^1,3, WANG Chao^1,2, FENG Ji-wen¹, CHEN Fang¹, LIU Chao-yang¹

1. State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, National Center for Magnetic Resonance in Wuhan (Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China

Received:2015-05-06 Revised:2016-01-23 Online:2016-03-05 Published:2016-03-05

摘要/Abstract

摘要：

为了满足自主研发的X波段动态核极化系统(DNP-NMR/MRI)对探头的需求,设计制作了用于动态核极化的TM₁₁₀模式圆柱形谐振腔探头.通过理论分析计算得到了探头腔体的初步尺寸,进而利用软件对其完整结构做进一步的仿真优化,并测试了基于优化参数设计加工的探头的性能参数.完成了探头在自主研制的场强为0.35 T的DNP-NMR/MRI系统上的测试,得到了大于50倍信噪比(S/N)增强的质子信号,同时获得信噪比增强的磁共振影像.

关键词: 探头, 动态核极化(DNP), 磁共振成像(MRI), TM₁₁₀, 谐振腔

Abstract:

A cylindrical cavity working in TM₁₁₀ mode at the X-band frequencies was designed and manufactured for dynamic nuclear polarization (DNP) systems. The dimensions of the cavity were theoretically calculated, and then optimized with the software Ansoft-HFSS. The fabricated probe was tested experimentally on a homebuilt DNP system. With the probe,¹H NMR signal was acquired with more than 50-folds of sensitivity enhancement; and a clear DNP-enhanced image was obtained.

Key words: probe, dynamic nuclear polarization (DNP), MRI, TM₁₁₀, cavity

中图分类号:

O482.53

陶泉, 贺玉贵, 王超, 冯继文, 陈方, 刘朝阳 . TM₁₁₀模式DNP探头的研制与应用[J]. 波谱学杂志, 2016, 33(1): 44-53.

TAO Quan, HE Yu-gui, WANG Chao, FENG Ji-wen, CHEN Fang, LIU Chao-yang. A TM₁₁₀Dynamic Nuclear Polarization Probe: Design and Applications[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2016, 33(1): 44-53.

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TM₁₁₀模式DNP探头的研制与应用

A TM₁₁₀Dynamic Nuclear Polarization Probe: Design and Applications

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