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accurate and inexpensive NMR auto tune and match system

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标签: NMR

NMR

核磁共振

核磁共振

成像

成像

We  introduce  a  low  complexity,  low  cost,  yet  sufficiently  accurate  automatic  tune  and  match  system  for  NMRand  MRI  applications.  The  ArduiTaM  builds  upon  an  Arduino  Uno  embedded  system  that  drives  a  commercial  frequencysynthesizer  chip  to  perform  a  frequency  sweep  around  the  Larmor  frequency.  The  generated  low  power  signal  is  fed  to  theNMR  coil,  after  which  the  reflected  waves  are  detected  using  a  directional  coupler,  and  amplified.  The  signal  shape  is  then5  extracted  by  means  of  an  envelope  detector  and  passed  on  to  the  Arduino,  which  performs  a  dip  search  while  continuouslygenerating  actuator  control  patterns  to  adjust  the  tune  and  match  capacitors.  The  process  stops  once  the  signal  dip  reaches  theLarmor  frequency.  The  ArduiTaM  works  readily  with  any  spectrometer  frequency  in  the  range  from  1  T  to  23  T.  The  speedof  ArduiTaM  is  mainly  limited  by  the  clock  of  the  Arduino,  and  the  capacitor  actuation  mechanism.  The  Arduino  can  easilybe  replaced  by  a  higher  speed  micro  controller,  and  varactors  can  replace  stepper-motor  controlled  variable  capacitors.  The10  ArduiTaM  is  made  available  in  open  source,  so  it  is  easily  duplicated.

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