Desarrollo de un detector elemental para señales de RMN de onda continua basado en oscilador LC en modo marginal

RIBETTO, FEDERICO; RUBIO, RAÚL; ROMERO, MARIO; ORTIZ, FÉLIX

Villa de Merlo

Congreso; 100° Reunión Nacional de Física de la Asociación Física Argentina; 2015

Asociación Física Argentina

p { margin-bottom: 0.25cm; line-height: 120%; }Se describe el desarrollo de un prototipo de detector de la señal de absorción en Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de onda continua, construido sobre la base de un oscilador LC configurado para funcionar en modo marginal. Su principio de funcionamiento se sustenta en el hecho que la amplitud de las oscilaciones en un oscilador de radiofrecuencia (RF) decae cuando se incrementa su carga. Cuanto menor es el nivel de las oscilaciones, mas agudo es el decaimiento. Una muestra conteniendo spines nucleares ubicada en la bobina del circuito sintonizado de un oscilador, absorberá energía de RF en la resonancia y puede considerarse como una carga adicional, por lo que la caída en el nivel de las oscilaciones puede usarse para detectar la resonancia [1]. El prototipo del detector fue implementado sobre una placa de circuito impreso de tipo universal y alojado en una caja de aluminio, compatible con el gap del imán permanente utilizado. Esta caja aloja además la bobina del circuito resonante la cual está encapsulada junto con la muestra standard (DPPH) en un pequeño cilindro acrílico sellado. La modulación de campo se obtiene por medio de un par de bobinas de Helmholtz, alimentadas por un generador de funciones disponible en el laboratorio y que a su vez genera la señal de sincronismo para el osciloscopio digital de registro de la señal. La simulación computacional del oscilador-detector fue realizada por medio de un simulador de circuitos electrónicos comercial (Multisim). Este trabajo se enmarca en el desarrollo de experiencias de laboratorio para alumnos de la carrera de Licenciatura en Física y corresponde a temáticas pertenecientes a las asignaturas Física Moderna [2, 3] e Instrumentación Electrónica [4, 5], ambas del cuarto año de la misma. En particular, se apunta a la realización de cálculos estimativos del magnetón nuclear a través de la determinación de la relación giromagnética nuclear (γ) por medida de la frecuencia de resonancia protónica (en DPPH) en el campo del imán permanente existente (Bo aprox. 4,3 kG).[1]Abragam, A., The Principles of Nuclear Magnetism, Oxford UniversityPress, GB, (1962).[2]Brehm J., Mullin W., Introduction to the Structure of the Matter. ACourse in Modern Physics, Ed. Wiley, USA,(1989).[3]Slichter C.P., Principles of Magnetic Resonance, v.1, Springer Seriesin Solid-State Sciences, (1996).[4] Malvino A.,Bates D. J., Electronics Principles, 7th Ed., McGraw-Hill Educ., USA,(2006).[5] Horowitz P.,Hill W., The Art of Electronics, 3rd Ed., Camb. Univ. Press, USA,(2015).