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摘要
温度漂移是影响桌面式核磁共振波谱仪测量精度的一个重要因素，在探头中添加锁场线圈实现场频联锁是抑制温度漂移的常用手段．本文基于实验室紧凑型Halbach磁体，设计了一套带有外部锁场功能的双通道探头．针对目标区域，使用COMSOL仿真对比了螺线管线圈、鞍形线圈和亥姆霍兹线圈的磁场均匀性、信噪比和品质因数，发现螺线管线圈具有最佳综合性能．进一步针对螺线管线圈结构，对线圈直径、高度、匝数、匝间距以及漆包线半径进行了仿真优化，得到漆包线半径为0.4 mm、线圈直径和高度为8.2 mm、匝间距为1.6 mm、匝数为5是最优螺线管尺寸．基于仿真结果，制作了探头实物，并配合外围电路进行测试．结果表明，两个线圈通道之间串扰较小，信号检测通道信噪比达到50以上，锁场通道信噪比达到20以上．锁场实验结果表明，添加锁场后整体系统的频率漂移约为0.2 ppm/h(1 ppm=10-6)，验证了此探头设计可用于基于紧凑型Halbach磁体的磁共振设备．
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