用于长城等古建筑探测的NMR探测器的磁体设计

作     者：孙哲 肖立志 廖广志 张岩 唐炼 相文峰 刘化冰 周华 陈伟梁 王杰 赵昆 SUN Zhe;XIAO Li-zhi;LIAO Guang-zhi;ZHANG Yan;TANG Lian;XIANG Wen-feng;LIU Hua-bing;ZHOU Hua;CHEN Wei-liang;WANG Jie;ZHAO Kun

作者机构：中国石油大学(北京)油气资源与工程国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)理学院北京102249 Harvard SEAS-CUPB Joint Lab. on Petroleum Science Cambridge MA 02138 USA 北京青檬艾柯科技有限公司北京102249 北京联合大学应用文理学院北京100191 

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

年 卷 期：2017年第34卷第3期

页      面：372-382页

学科分类：07[理学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(21427812,41674137) “111计划”资助项目(B13010) 北京市自然科学基金资助项目(8164052) 

主　　题：核磁共振(NMR) 单边 磁体 磁场 

摘      要：以万里长城为代表的古建筑是世界瑰宝,更是中华民族的象征和骄傲.本文提出利用便携式核磁共振(NMR)装置来探测研究这类古建筑的建筑材料,在不对其造成损伤的基础上,发掘其隐含的科学、技术和工程相关的丰富信息.为此,作为第一步,设计了适合于探测这类古建筑的便携式单边NMR探测器组合式磁体.该探测器的磁体结构以semi-Halbach为基础,通过不同磁体模块间的组合得到对应移动探测模式、长距离探测模式和均匀磁场探测模式的磁体结构.随后根据优化结果,设计加工了磁体组件,并采用该磁体进行了流体、长城城砖和现代红砖的NMR实验,实测结果与模拟一致.该组合式磁体的优点在于通过不同磁体模块组合,实现了多种探测方式,适用于探测长城等这类古建筑物需要多种探测模式的科学研究.