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预极化核磁共振地下水探测技术及应用


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预极化核磁共振地下水探测技术及应用
  • 书号：9787030871299
    作者：林婷婷
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：153
    字数：207000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-10-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥128.00元
    售价： ￥101.12元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书系统阐述了预极化核磁共振地下水探测技术的理论基础、关键技术及工程应用。全书从核磁共振地下水探测的发展历程与研究现状出发，深入介绍了预极化核磁共振探测的基本原理及仪器总体设计方法，重点围绕发射系统、接收系统、信号检测与信噪比优化等核心技术展开论述。通过数值模拟与正演建模，系统分析了预极化过程及其对信号增强的影响机理，进一步提出预极化与绝热脉冲联合探测方法，并结合典型工程实例，展示了预极化核磁共振技术在实际地下水探测中的应用效果。
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    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 国内外核磁共振探测仪器发展历程 2
    1.1.1 国外地下水核磁共振发展历程 2
    1.1.2 国内地下水核磁共振发展历程 3
    1.2 核磁共振探测信噪比优化技术研究现状 4
    1.3 预极化核磁共振地下水探测存在的问题 7
    第2章 预极化核磁共振地下水探测基本原理 8
    2.1 核磁共振探测基本原理 8
    2.2 预极化核磁共振探测原理 11
    2.3 预极化场绝热关断原理 14
    2.4 预极化核磁共振地下水探测仪器整体设计 15
    2.4.1 预极化核磁共振地下水探测仪器结构 15
    2.4.2 预极化核磁共振地下水探测仪器指标 16
    2.4.3 预极化核磁共振地下水探测仪器上位机软件 17
    第3章 预极化核磁共振地下水探测仪发射技术 19
    3.1 预极化核磁共振地下水探测仪发射系统概述 19
    3.2 预极化电流均流发射技术 20
    3.2.1 预极化场发射主功率电路特点 20
    3.2.2 IGBT并联预极化电流发射影响因素 21
    3.2.3 预极化电流均流发射原理 26
    3.2.4 均流电路热可靠性验证 27
    3.2.5 预极化电流均流发射方案 29
    3.2.6 预极化电流均流发射电路设计 30
    3.2.7 预极化电流均流发射实验测试 34
    3.3 双源极化线圈发射技术 35
    3.3.1 双源极化线圈作用下的极化磁场计算 35
    3.3.2 不同方向极化电流磁场增强效果仿真 38
    3.3.3 不同尺寸极化线圈及线圈相对位置对磁场效果的影响 40
    3.3.4 双源极化增强效果仿真验证 42
    3.4 预极化可控绝热关断技术 44
    3.4.1 预极化场关断电路特点 44
    3.4.2 传统预极化场关断电路分析 45
    3.4.3 预极化场可控绝热关断电路设计 47
    3.4.4 预极化场可控绝热关断电路仿真验证和实验测试 52
    第4章 预极化核磁共振地下水探测信号检测技术 58
    4.1 预极化核磁共振地下水探测仪接收系统概述 58
    4.2 预极化核磁共振传感器元件集成技术 59
    4.2.1 RMC型接收线圈匹配电路 59
    4.2.2 MSBP结构设计 60
    4.3 预极化核磁共振传感器灵敏度优化技术 61
    4.3.1 MSBP噪声源分析 61
    4.3.2 低噪声运算放大器设计 62
    4.3.3 基于预极化场的核磁共振传感器灵敏度优化 63
    4.4 预极化核磁共振传感器振铃抑制技术 64
    4.4.1 预极化场的核磁共振传感器中的振铃现象 64
    4.4.2 场效应管直接并联式Q开关电路 65
    4.5 接收系统信号调理技术 67
    4.5.1 低噪声前置放大器设计 67
    4.5.2 带通滤波器设计 68
    4.5.3 工频陷波器设计 70
    4.5.4 后级放大器设计 71
    4.5.5 接收系统噪声水平测试 73
    4.6 基于宽带空芯线圈传感器的低频谐波噪声抑制技术 74
    4.6.1 传感器饱和原因分析 74
    4.6.2 基于LC匹配网络的差分传感器设计 75
    4.6.3 空芯线圈传感器噪声优化 78
    4.6.4 空芯线圈传感器测试 80
    第5章 预极化核磁共振数值模拟及信噪比影响因素 83
    5.1 预极化核磁共振信号响应计算与数值模拟 83
    5.1.1 预极化核磁共振信号响应计算 83
    5.1.2 预极化核磁共振信号正演数值模拟 86
    5.2 预极化关断磁化强度动力学模拟 89
    5.2.1 预极化核磁共振绝热条件 89
    5.2.2 非绝热关断磁化强度计算 92
    5.2.3 非绝热关断误差规律分析 94
    5.3 基于极化-退极化过程的地面核磁共振建模 98
    5.3.1 极化-退极化过程磁化强度计算 98
    5.3.2 预极化NMR数据解释 99
    5.3.3 预极化NMR数据仿真建模 100
    5.4 预极化核磁共振信号信噪比影响因素 103
    5.4.1 极化磁场分布及强度对核磁共振信号的影响 103
    5.4.2 极化电流关断过程对核磁共振信号的影响 104
    5.4.3 继电器切换过程对核磁共振信号的影响 105
    5.4.4 复杂噪声对核磁共振信号的影响 106
    第6章 预极化与绝热脉冲联合探测方法及正演模拟研究 109
    6.1 预极化与绝热脉冲联合探测原理 109
    6.1.1 偏共振及绝热脉冲原理 109
    6.1.2 联合探测原理及工作过程 112
    6.2 预极化与绝热脉冲联合正演数值仿真 113
    6.2.1 激发磁化强度模拟 113
    6.2.2 灵敏度及正演计算方案 115
    6.3 预极化与绝热半波联合探测仿真验证和实验测试 116
    6.3.1 交流脉冲持续时间影响 116
    6.3.2 发射线圈品质因数影响 117
    6.3.3 激发磁化强度及灵敏度仿真 119
    6.3.4 信号初始振幅及探测分辨率仿真 121
    6.4 预极化与绝热复合脉冲联合探测仿真验证和实验测试 123
    6.4.1 绝热全波核磁共振探测数值模拟 123
    6.4.2 预极化与绝热复合脉冲联合探测仿真 125
    6.4.3 预极化与绝热复合脉冲信号增强效果分析 128
    第7章 预极化核磁共振地下水探测仪应用实例 135
    7.1 长春市裕华园地下水探测 135
    7.1.1 区域地质概况 135
    7.1.2 长春市裕华园极化技术核磁共振探测结果 136
    7.2 水文观测站高噪声环境地下水探测 138
    7.2.1 区域地质概况 138
    7.2.2 吉林大学极化技术核磁共振探测结果 139
    7.3 烧锅镇居民聚集区域地下水探测 142
    参考文献 146
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