Overhauser磁力仪探头激发频率测试仪研制-中国人民大学学术期刊社.PDF

第５期 电　　子　　学　　报 Ｖｏｌ．４５　Ｎｏ．５ ２０１７年５月 ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｍａｙ　２０１７ Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ磁力仪探头激发频率测试仪研制 １，２，３ ２，３ ２，３ １ ３ ３ ３ ３ ３ 刘　欢 ，董浩斌 ，葛　健 ，白冰洁 ，袁志文 ，赵志卓 ，刘咏华 ，朱　俊 ，张海洋 （１中国地质大学地球物理与空间信息学院，湖北武汉４３００７４；２中国地质大学自动化学院，湖北武汉４３００７４； ３近地面探测技术重点实验室，江苏无锡２１４０３５） 　　摘　要：　Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ磁力仪探头中自由基溶液激发频率的精度直接决定探头输出拉莫尔旋进信号的质量．为准 确获得激发频率，本文设计了一种Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ磁力仪探头激发频率测试仪．针对目前测试设备存在的分辨率较低、操 作复杂等问题，采用高分辨率ＤＤＳ作为可控射频信号源；运用ＡＤＣ同步采集技术，结合归一化数据处理方法有效解 决５０ＭＨｚ～１００ＭＨｚ范围内幅频特性曲线不平坦的问题；采用射频功放、小信号放大作为辅助测量通道，实现仪器的 标准、辅助测量一体化．通过对探头谐振腔的等效电路进行仿真，得到微调电容对探头谐振频率和品质因数的影响程 度，并用商用探头进行测试，进一步验证仿真结果；同时得到自由基溶液的极化度与射频激发功率、激发时间的关系． 最终实验结果表明，利用本文研制的Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ磁力仪探头激发频率测试仪，能够准确测量自由基溶液的激发频率、 频率带宽以及品质因数，还可用于在磁力仪设计过程中对激发功率和激发时间的确定，为进一步设计Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ磁力 仪奠定了基础． 关键词：　Ｏｖｅｒｈａｕｓｅｒ磁力仪；动态核极化；自由基；拉莫尔旋进 中图分类号：　ＴＨ７６２３　　　文献标识码：　Ａ　　　文章编号：　０３７２２１１２（２０１７）０５１２７２０９ 电子学报ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｊｏｕｒｎａｌ．ｏｒｇ．ｃｎ　 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０３７２２１１２．２０１７．０５．０３４ ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｅｄｏｆｔｈｅＴｅｓｔＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＭｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅ ＥｘｃｉｔａｔｉｏｎＦｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆＯｖｅｒｈａｕｓｅｒＭａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒＰｒｏｂｅ １，２，３ ２，３ ２，３ １ ３ ＬＩＵＨｕａｎ ，ＤＯＮＧＨａｏｂｉｎ ，ＧＥＪｉａｎ ，ＢＡＩＢｉｎｇｊｉｅ，ＹＵＡＮＺｈｉｗｅｎ， ３ ３ ３ ３ ＺＨＡＯＺｈｉｚｈｕｏ，ＬＩＵＹｏｎｇｈｕａ，ＺＨＵＪｕｎ，ＺＨＡＮＧＨａｉｙａｎｇ （１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃｓ＆Ｇｅｏｍａｔｉｃｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ２ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ３ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎＮｅａｒＳｕｒｆａｃｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｗｕｘｉ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１