利用高温超导直流量子干涉器件进行10-6 T量级磁场下核磁共振的研究

李绍; 任育峰; 王宁; 田野; 储海峰; 黎松林; 陈莺飞; 李洁; 陈赓华; 郑东宁

doi:10.7498/aps.58.5744

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利用高温超导直流量子干涉器件进行10-6 T量级磁场下核磁共振的研究

李绍 , 任育峰 , 王宁 , 田野 , 储海峰 , 黎松林 , 陈莺飞 , 李洁 , 陈赓华 , 郑东宁

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利用高温超导直流量子干涉器件进行10-6 T量级磁场下核磁共振的研究

李绍, 任育峰, 王宁, 田野, 储海峰, 黎松林, 陈莺飞, 李洁, 陈赓华, 郑东宁

物理学报, 2009, 58(8): 5744-5749.

doi: 10.7498/aps.58.5744

Detection of nuclear magnetic resonance in the microtesla range using a high Tc dc-superconducting quantum interference device

Li Shao, Ren Yu-Feng, Wang Ning, Tian Ye, Chu Hai-Feng, Li Song-Lin, Chen Ying-Fei, Li Jie, Chen Geng-Hua, Zheng Dong-Ning

Acta Phys. Sin., 2009, 58(8): 5744-5749.

doi: 10.7498/aps.58.5744

摘要
研究了水样品在10-6 T量级磁场下的核磁共振谱.核磁共振信号由一个工作在液氮温度的高温超导直流量子干涉仪记录，测量在一个简易磁屏蔽室中进行.在7—70 μT的磁场范围内都观察到了15 ml水样品的核磁共振信号.相应的1H的核磁共振频率为300—3000 Hz.在实验中获取的单次测量信噪比约为4，通过对信号的100次平均，信噪比可达到约40.进一步讨论了剩余磁场、预极化时间和采样时间对结果的影响.最后用数字滤波之后平均的方法初步得到了时域的自由感应衰减信号.

关键词:
超导量子干涉仪 /

核磁共振
Abstract
We have carried out nuclear magnetic resonance experiments in microtesla range.The free induction signal was recorded using a high Tc dc-superconducting quahtum interference device.The measurement was performed in a home-made magnetic shield room.Resonance spectra of 1H from a sample of 15 ml tap water was obtained in the field range from 7—70 μT，corresponding to resonance frequency of 300—3000 Hz，The signal to noise ratio in a single-shot measurement is around 4，which could be increased to about 40 after 100 times averaging.The effect of residual magnetic field in the shield room， prepolarization time and data acquisition time was investigated.

Keywords:
superconducting quahtum interference device /

nuclear magnetic resonance
作者及机构信息
李绍¹,

任育峰¹,

王宁²,

田野¹,

储海峰¹,

黎松林¹,

陈莺飞¹,

李洁¹,

陈赓华¹,

郑东宁¹

(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

基金项目: 国家重点基础研究发展计划（批准号： 2006CB601007）和国家高技术研究发展计划（批准号： 2006AA03Z212）资助的课题.
Authors and contacts
Li Shao¹,

Ren Yu-Feng¹,

Wang Ning²,

Tian Ye¹,

Chu Hai-Feng¹,

Li Song-Lin¹,

Chen Ying-Fei¹,

Li Jie¹,

Chen Geng-Hua¹,

Zheng Dong-Ning¹

(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022
参考文献

施引文献

[1]	田宇, 林子栋, 王翔宇, 车良宇, 鲁大为. 基于自旋体系的量子机器学习实验进展. 物理学报, 2021, 70(14): 140305. doi: 10.7498/aps.70.20210684
[2]	徐达, 钟青, 曹文会, 王雪深, 王仕建, 李劲劲, 刘建设, 陈炜. 二阶梯度交叉耦合超导量子干涉仪电流传感器研制. 物理学报, 2021, 70(12): 128501. doi: 10.7498/aps.70.20201816
[3]	蒋川东, 王琦, 杜官峰, 易晓峰, 田宝凤. 地面核磁偏共振响应特征与复包络反演方法. 物理学报, 2018, 67(1): 013302. doi: 10.7498/aps.67.20171464
[4]	孔祥宇, 朱垣晔, 闻经纬, 辛涛, 李可仁, 龙桂鲁. 核磁共振量子信息处理研究的新进展. 物理学报, 2018, 67(22): 220301. doi: 10.7498/aps.67.20180754
[5]	潘健, 余琦, 彭新华. 多量子比特核磁共振体系的实验操控技术. 物理学报, 2017, 66(15): 150302. doi: 10.7498/aps.66.150302
[6]	吴量, 陈方, 黄重阳, 丁国辉, 丁义明. 基于改进非线性拟合的核磁共振T2谱多指数反演. 物理学报, 2016, 65(10): 107601. doi: 10.7498/aps.65.107601
[7]	凌宏胜, 田佳欣, 周淑娜, 魏达秀. Ising耦合体系中量子傅里叶变换的优化. 物理学报, 2015, 64(17): 170301. doi: 10.7498/aps.64.170301
[8]	李政, 周睿, 郑国庆. 铁基超导体的量子临界行为. 物理学报, 2015, 64(21): 217404. doi: 10.7498/aps.64.217404
[9]	田宝凤, 周媛媛, 王悦, 李振宇, 易晓峰. 基于独立成分分析的全波核磁共振信号噪声滤除方法研究. 物理学报, 2015, 64(22): 229301. doi: 10.7498/aps.64.229301
[10]	陈钊, 何根芳, 张青雅, 刘建设, 李铁夫, 陈炜. 具有Washer型输入线圈的超导量子干涉放大器的制备与表征. 物理学报, 2015, 64(12): 128501. doi: 10.7498/aps.64.128501
[11]	李俊, 崔江煜, 杨晓东, 罗智煌, 潘健, 余琦, 李兆凯, 彭新华, 杜江峰. 核磁共振中的量子控制. 物理学报, 2015, 64(16): 167601. doi: 10.7498/aps.64.167601
[12]	李新, 肖立志, 刘化冰, 张宗富, 郭葆鑫, 于慧俊, 宗芳荣. 优化重聚脉冲提高梯度场核磁共振信号强度. 物理学报, 2013, 62(14): 147602. doi: 10.7498/aps.62.147602
[13]	王宁, 金贻荣, 邓辉, 吴玉林, 郑国林, 李绍, 田野, 任育峰, 陈莺飞, 郑东宁. 基于高温超导量子干涉仪的超低场核磁共振成像研究. 物理学报, 2012, 61(21): 213302. doi: 10.7498/aps.61.213302
[14]	姚淅伟, 曾碧榕, 刘钦, 牟晓阳, 林星程, 杨春, 潘健, 陈忠. 基于核磁共振的子空间量子过程重构. 物理学报, 2010, 59(10): 6837-6841. doi: 10.7498/aps.59.6837
[15]	许峰, 刘堂晏, 黄永仁. 油水饱和球管孔隙模型弛豫的理论计算与计算机模拟. 物理学报, 2008, 57(1): 550-555. doi: 10.7498/aps.57.550
[16]	潘克家, 陈华, 谭永基. 基于差分进化算法的核磁共振T2谱多指数反演. 物理学报, 2008, 57(9): 5956-5961. doi: 10.7498/aps.57.5956
[17]	许峰, 刘堂晏, 黄永仁. 射频场照射下多自旋体系弛豫的理论计算. 物理学报, 2006, 55(6): 3054-3059. doi: 10.7498/aps.55.3054
[18]	王　鹤, 李鲠颖. 反演与拟合相结合处理核磁共振弛豫数据的方法. 物理学报, 2005, 54(3): 1431-1436. doi: 10.7498/aps.54.1431
[19]	许峰, 黄永仁. 射频场照射下同核体系的弛豫. 物理学报, 2002, 51(2): 415-419. doi: 10.7498/aps.51.415
[20]	许峰, 黄永仁. 特形脉冲的设计与计算机模拟. 物理学报, 2002, 51(11): 2617-2622. doi: 10.7498/aps.51.2617

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物理学报. 2009, 58(8): 5744-5749.

doi: 10.7498/aps.58.5744.

利用高温超导直流量子干涉器件进行10-6 T量级磁场下核磁共振的研究

1. (1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

基金项目: 国家重点基础研究发展计划（批准号： 2006CB601007）和国家高技术研究发展计划（批准号： 2006AA03Z212）资助的课题.

收稿日期: 2008-12-23
修回日期: 2009-01-06
刊出日期: 2009-04-05

摘要: 研究了水样品在10-6 T量级磁场下的核磁共振谱.核磁共振信号由一个工作在液氮温度的高温超导直流量子干涉仪记录，测量在一个简易磁屏蔽室中进行.在7—70 μT的磁场范围内都观察到了15 ml水样品的核磁共振信号.相应的1H的核磁共振频率为300—3000 Hz.在实验中获取的单次测量信噪比约为4，通过对信号的100次平均，信噪比可达到约40.进一步讨论了剩余磁场、预极化时间和采样时间对结果的影响.最后用数字滤波之后平均的方法初步得到了时域的自由感应衰减信号.

关键词:

超导量子干涉仪 /
核磁共振

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Detection of nuclear magnetic resonance in the microtesla range using a high Tc dc-superconducting quantum interference device

摘要

Abstract

作者及机构信息

(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

Authors and contacts

(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

参考文献

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利用高温超导直流量子干涉器件进行10-6 T量级磁场下核磁共振的研究

English Abstract

Detection of nuclear magnetic resonance in the microtesla range using a high Tc dc-superconducting quantum interference device

1.
(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

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(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

Authors and contacts

(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

参考文献

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利用高温超导直流量子干涉器件进行10-6 T量级磁场下核磁共振的研究

English Abstract

Detection of nuclear magnetic resonance in the microtesla range using a high Tc dc-superconducting quantum interference device

1. (1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022

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1.
(1)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190; (2)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190；长春理工大学物理系，长春 130022