Method and apparatus for detecting a substance using a nuclear resonance

   
   

A method and apparatus for detecting a prescribed substance in a specimen, using nuclear quadrupole resonance or nuclear magnetic resonance. The nuclei of the specimen are irradiated with a modified steady state free precession RF pulse sequence comprising a plurality of pulses. The pulse sequence includes pairs of pulses offset from each other by a prescribed phase shift to produce a plurality of nuclear resonance echo signals from the prescribed substance, if present. The pulse sequence is constructed with pairs of pulses where phases of adjacent pulse pairs are offset by 90.degree. of the type: [.tau./2-(.theta.-.DELTA..tau.-.theta.).sub.0.degree. -.tau.-(.theta.-.DELTA..tau.-.theta.).sub.90.degree. -.tau./2].sub.n, and where the transmit frequency has an offset relative to the resonant frequency of an irradiated nuclei of the prescribed substance. The echo signals are analyzed using Fourier transform and filtering techniques to register only those echo signals that are near the resonance frequencies of irradiated nuclei of the prescribed substance being detected. The registered echo signals are then compared with set reference values corresponding to the prescribed substance to determine whether the prescribed substance is present or not in the specimen. This type of detection method is not affected by temperature variations or other factors that create intensity anomalies. The pulse sequence creates additional echo signals, which increases the intensity of the observed signal and thus the signal to noise ratio. It also attenuates the effect of magneto-acoustic ringing.

Une méthode et un appareil pour détecter une substance prescrite dans un spécimen, en utilisant la résonance quadripolaire nucléaire ou la résonance magnétique nucléaire. Les noyaux du spécimen sont irradiés avec un ordre modifié d'impulsion du precession rf d'état d'équilibre librement comportant une pluralité des impulsions. L'ordre d'impulsion inclut des paires de l'excentrage d'impulsions de l'un l'autre par déphasage prescrit pour produire une pluralité de signaux nucléaires d'écho de résonance à partir de la substance prescrite, si présent. L'ordre d'impulsion est construit avec des paires d'impulsions où des phases des paires adjacentes d'impulsion sont compensées par 90.degree. du type : [ tau./2-(.theta.-.DELTA..tau.-.theta.).sub.0.degree. -.tau.-(.theta.-.DELTA..tau.-.theta.).sub.90.degree. -.tau./2].sub.n, et où la fréquence de transmission a un excentrage relativement à la fréquence de résonance de l'les noyaux irradiés de la substance prescrite. Les signaux d'écho sont analysés en utilisant Fourier transforment et filtrant des techniques pour enregistrer seulement ces signaux d'écho qui sont près des fréquences de résonance des noyaux irradiés de la substance prescrite étant détectée. Les signaux enregistrés d'écho sont alors comparés aux valeurs de référence d'ensemble correspondant à la substance prescrite pour déterminer si la substance prescrite est présente ou pas dans le spécimen. Ce type de méthode de détection n'est pas affecté par les variations de la température ou d'autres facteurs qui créent des anomalies d'intensité. L'ordre d'impulsion crée les signaux additionnels d'écho, qui augmente l'intensité du signal observé et ainsi du rapport de signal-bruit. Il atténue également l'effet de sonner magnéto-acoustique.

 
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