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Study on signal intensity of low field nuclear magnetic resonance via an indirect coupling measurement

Chinese Physics B 2013年第4期22卷 36-39页

作者：蒋凤英王宁金贻荣邓辉田野郎佩琳李洁陈莺飞郑东宁 School of Science Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications Beijing University of Posts and Telecommunications Institute of Physics Chinese Academy of Sciences

We carry out an ultra-low-field nuclear magnetic resonance （NMR） experiment based on high-T c superconducting quantum interference devices （SQUIDs）. The measurement field is in a micro-tesla range （～10 μT-100 μT） and the experiment is conducted in a home-made magnetically-shielded-room （MSR）. The measurements are performed by the indirect coupling method in which the signal of nuclei precession is indirectly coupled to the SQUID through a tuned copper coil transformer. In such an arrangement, the interferences of applied measurement and polarization field to the SQUID sensor are avoided and the performance of the SQUID is not destroyed. In order to compare the detection sensitivity obtained by using the SQUID with that achieved using a conventional low-noise-amplifier, we perform the measurements using a commercial room temperature amplifier. The results show that in a wide frequency range （～1 kHz-10 kHz） the measurements with the SQUID sensor exhibit a higher signal-to-noise ratio. Further, we discuss the dependence of NMR peak magnitude on measurement frequency. We attribute the reduction of the peak magnitude at high frequency to the increased field inhomogeneity as the measurement field increases. This is verified by compensating the field gradient using three sets of gradient coils.

关键词： indirect coupling measurement superconducting quantum interference devices low field nuclearmagnetic resonance

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