超导量子干涉仪及其在低场核磁共振及成像中的应用

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ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ１ｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｒｅｐｏｓｅｄｈｅｒｅ．Ｗｅｂｕｉｌｔａｌｏｗ— ｉｆｅｌｄＮＭＲ＆ＭＲＩｓｙｓｔｅｍａｎｄｏｂｔａｉｎｅｄｈｉｇｈｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄＨｐｒｏｔｏｎ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇＱｕａｎｔｕｍＩｎｔｅｆｒｅｒｅｎｃｅＤｅｖｉｃｅ（ＳＱＵＩＤ）ｉｓａｋｉｎｄｏｆｕｌｔｒａ — ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｌｆｕｘｄｅｔｅｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｑｕａｎｔｕｍｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆＪｏｓｅｐｈｓｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎｓ．ＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＳＱＵＩＤａｎｄａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｉｔｓａｐｐｌｉ — ｃａｔｉｏｎｉｎｌｏｗ－ｉｆｅｌｄｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＮＭＲ）＆ｉｍａｇｉｎｇ（ＭＲＩ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｉｍｐｏｒｔａｎｔ
第３２卷
第９期
中国材料进展
ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＣＨＩＮＡ
Ｖｏ１．３２ＮＯ．９
Ｓｅｐ．２０１３
２０１３年９月
超导量子干涉仪及其在低场核磁Ｈ－．振及成像中王宁，蒋凤英，金贻荣，李绍，邓辉，田野，任育峰，郑东宁
Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ＆Ｉｍａｇｉｎｇ
ＷＡＮＧＮｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＦｅｎｇｙｉｎｇ，ＪＩＮＹｉｒｏｎｇ，ＬＩＳｈａＤ，ＤＥＮＧＨｕｉ，
ＴＩＡＮＹｅ，ＲＥＮＹｕｆｅｎｇ，ＺＨＥＮＧＤｏｎｇｎｉｎｇ
Ｓｕｐｅｒｃ０ｎｄｕｃｔｉｎｇＱｕａｎｔｕｍＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＤｅｖｉｃｅａｎｄＩｔｓ
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＬｏｗ・ＦｉｅｌｄＮｕｃｌｅａｒＭａｇｎｅｔｉｃ
的超顺磁ＦｅＯ磁性纳米粒子作为对比增强剂，研究了磁性纳米粒子对Ｈ核自旋纵向弛豫时间的影响，据此演示了磁性
纳米粒子加权对比度增强成像实验，所得二维核磁共振像随极化时间的不同显示出显著的对比度变化。
关键词：超导量子干涉仪；低场核磁共振；核磁共振成像；磁性纳米粒子中图分类号：０５１１＋．９文献标识码：Ａ文章编号：１６７４— ３９６２（２０１３）０９—０５４１— ０９
ＦＩＤ＆Ｓｐｉｎｅｃｈｏｓｐｅｃｔｒａ．ＰｕｒｅＪ－ｃｏｕｐｌｉｎｇｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆ２，２，２－Ｔｒｉｌｆｕｏｒｏｅｔｈｙｌｗａｓａｌｓｏｍｅａｓｕｒｅｄａｎｄａｇｒｅｅｄｗｅｌｌｗｉｔｈｈｉｇｈ — ｉｆｅｌｄＮＭＲｒｅｓｕｌｔｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｗｅｔｒｉｅｄａｎｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｏｂｔａｉｎｅｄ１Ｄａｎｄ２ＤＭＲＩｉｍａｇｅｓｏｆｗａｔｅｒｐｈａｎｔｏｍｓａｎｄｂｉＤ — ｓａｍ—
（中国科学院物理研究所，北京１００１９０）
摘要：超导量子干涉仪利用约瑟夫森结宏观量子干涉效应，是一种具有超高灵敏度的磁通探测器件。对超导量子干涉仪的
基本原理及其在低场核磁共振／成像技术中的应用进行了简要介绍，并报道了在这方面的主要研究成果。搭建了一套低场核磁共振及成像系统并获得具有较高信噪比的水样品Ｈ质子ＮＭＲ谱及三氟乙醇的纯Ｊ一耦合谱，同时还测到了清晰的自旋回波信号。在此基础上，采用直接背投影重建方法，尝试并成功获得了水样品和生物样品的一维及二维核磁共振像。采用８ｎｍ粒径