[发明专利]用预极化场增强信号幅度的磁共振多通道探测方法及装置

权利要求书

1.一种用预极化场增强信号幅度的磁共振多通道探测方法，其特征在于，

该方法包括：

设置多个直流发射线圈与一个直流/交流发射线圈，发射直流电流形成预极化场，增大水中氢质子磁化强度；

发射一段时间后，切断直流电流，通过直流/交流发射线圈发射拉莫尔频率的交流电流，激发氢质子产生磁共振现象；

关断交流电流后，氢质子释放自由感应衰减磁共振信号，通过设置多个接受线圈以及一个参考线圈分别测量磁共振信号与噪声信号；

通过控制交流电流大小，完成不同脉冲矩的测量。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以测点为中心，布设直流/交流发射线圈，在测点的四周对称布置有多个直流发射线圈，在噪声源处布置参考线圈。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预极化磁场的产生包括：通过一计算机以及通讯连接的主控单元控制发射切换控制电路切换到可调直流脉冲发射电路，通入直流/交流发射线圈以及多个直流流发射线圈产生直流电流。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，切断直流电流后，通过一计算机通讯连接主控单元控制发射切换控制电路切换到可调交流脉冲发射电路，关闭其他直流发射线圈，并通入直流/交流发射线圈交流电流，激发极化后的地下水产生磁共振现象。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下的步骤进行探测：

a、在测区内选定测量位置，根据探测需要确定直流/交流发射线圈，直流发射线圈及接收线圈的大小、个数；

b、以测点为中心，布设直流/交流发射线圈，直流发射线圈以及接收线圈；

c、在测区对应测点附近，布设参考线圈，其铺设位置要尽量靠近噪声源，与发射线圈及接收线圈保持距离，以确保参考线圈接收到的是与接收线圈同源的噪声信号且不包含磁共振信号；

d、计算机通过主控单元控制发射切换控制电路切换到可调直流脉冲发射电路，通入直流/交流发射线圈以及各个直流发射线圈中的直流电流大小相同，产生预极化磁场；

e、按照设置的时间发射后，切断直流电流，计算机通过主控单元控制发射切换控制电路切换到可调交流脉冲发射电路，并通入直流/交流发射线圈设置的交流电流，激发极化后的地下水产生磁共振现象；

f、按照设置的时间发射后，切断交流电流，计算机通过主控单元控制接收控制电路接收信号，Q-Switch电路快速释放线圈能量，抑制振铃现象，接收线圈与参考线圈接收到的信号通过放大电路放大，并由A/D转换电路转换为数字信号；

g、接收控制电路将接收到的信号通过主控单元传送至计算机储存；

h、重复步骤c-g, 发射相同大小直流、交流电流进行多次测量，保存每次测量的数据至计算机，以确保测量的有效性并通过叠加多次测量数据抑制随机噪声；

i、改变交流电流大小，重复a-h步骤，完成不同脉冲矩的测量；

j、对所保存的磁共振信号及噪声数据进行消噪处理，并通过磁共振反演解释，得到含水量及赋存状态分布图。

6.一种用预极化场增强信号幅度的磁共振多通道探测装置，其特征在于，该装置包括：

上位机，包括通讯连接的计算机和主控单元；

发射机，包括通过主控单元控制的发射切换控制电路，所述发射切换控制电路选择接入可调直流脉冲发射电路或可调交流脉冲发射电路；

直流/交流发射线圈以及多个直流发射线圈，与发所述射切换控制电路的输出连接，通过发射切换控制电路选择接入可调直流脉冲发射电路通入直流电，通过多个直流发射线圈，产生均匀且远高于nT级别地磁场的预极化磁场，在强磁化作用下，增大地下水中氢质子宏观磁矩；

通过发射切换控制电路关断直流电流并接入可调交流脉冲发射电路，控制通入直流/交流发射线圈拉莫尔频率的交流电流，发射一段时间；

接收机，通过主控单元控制，包括与多个接受线圈以及一个参考线圈连接的Q-Switch电路，接受多个接受线圈采集的磁共振信号以及参考线圈采集的噪声信号，并将信号放大转换后存入至计算机内。

7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，在噪声源处布置参考线圈。

8.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收机包括Q-Switch电路采集信号后通过放大电路放大后经由A/D转换电路后经由接收控制电路传递至主控单元。

9.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，发射机按照设置的时间发射后，切断交流电流，计算机通过主控单元控制接收控制电路接收信号，Q-Switch电路快速释放线圈能量，抑制振铃现象，接收线圈与参考线圈接收到的信号通过放大电路放大，并由A/D转换电路转换为数字信号。