Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Hoch auflösende zweidimensionale SEEING-NMR an Aluminium- und Kupfer-Systemen verschiedener Geometrien

 
: Hesse, K.

:
Volltext ()

Dortmund, 2002
Dortmund, Univ., Diss., 2002
Deutsch
Dissertation, Elektronische Publikation
Fraunhofer IML ()
Maxwell-Gleichung; skin effect; NMR-Imaging-Verfahren; SEEING-NMR; Nutationsspektrum; Aluminiumprobe; Kupferprobe; Geometrietyp Folie; Geometrietyp Zylinder; Geometrietyp Kugel

Abstract
Gegenstand dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung der SEEING-NMR, einem NMR-Imaging-Verfahren, das den Skineffekt von elektrischen Leitern zur Gewinnung von Tiefeninformation aus zweidimensionalen NMR-Spektren ausnutzt, an Aluminium- und Kupferproben unterschiedlicher Geometrien. Die theoretische Grundlage hierfür bildete die allgemeine Lösung der Maxwell-Gleichungen für den jeweiligen Geometrietyp. Es wurde der theoretische Fall der "dünnen" Folie und der theoretische Spezialfall der "dicken" Folie untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass das theoretisch berechnete und gefaltete Nutationsspektrum der "dünnen" Folie von der Tendenz her dem Verlauf des gemessenen Nutationsspektrums entspricht, aber von der Linienbreite her traten gravierende Unterschiede auf. Diese ließen sich mit Gitterstörungen erklären, die aufgrund von "quadrupolar nutation" die Linienverbreiterung hervorriefen. Zur Berechnung des Nutationsspektrums der "dicken Folie" diente das dritte Modell "Spirale". Ein Vergleich dieser theoretisch berechneten und gefalteten Nutationsspektren mit den dazugehörigen gemessenen Nutationsspektren zeigte, dass die Spektren nahezu identisch waren. Weiterhin wurde der Einfluss von Feldinhomogenitäten der NMR-Spule anhand von zylindrischen Proben in Form von Kupferdraht auf das SEEING-NMR-Spektrum mit Hilfe dreier Modelle diskutiert. Ein Vergleich der theoretisch berechneten und gefalteten Nutationsspektren mit den dazugehörig gemessenen Nutationsspektren zeigte, dass die Spektren des Modells "Spirale", das die NMR-Spule als spiralförmig aufgebaut und mit real gemessenen Abständen zwischen den einzelnen Windungen der NMR-Spule betrachtete, den gemessenen Nutationsspektren am besten entsprachen. Da mit dem SEEING-NMR keine Einzelpartikel untersuchbar waren, wurde automatisch über die Anzahl der Kugeln gemittelt, die sich in der jeweiligen Probenmenge befanden. Deshalb wurde eine Partikelgrößenverteilung dieser Pulver bestimmt, mit deren Hilfe dann die theoretisch berechneten Nutationsspektren ermittelt wurden. Das gemessene sowie theoretisch berechnete Spektrum des Aluminiumpulvers, das zum größten Teil aus Teilchen mit einem Durchmesser von 55 µm bestand, stimmte gut überein. Bei den wesentlich kleineren Teilchen waren die gemessenen Nutationsspektren sehr viel breiter als die theoretisch berechneten, was wiederum auf eine größere Anzahl von Gitterdefekten aufgrund von "`quadrupolar nutation"' schließen ließ. Im Allgemeinen konnte gezeigt werden, dass die SEEING-NMR eine Methode zur Messung der unterschiedlichen geometrischen Metallkörper ist und dass sie die bekannten Vorteile der NMR-Spektroskopie, wie z.B. die hohe Selektivität, Empfindlichkeit gegenüber physikalischen Eigenschaften und Zerstörungsfreiheit, verknüpft.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-15920.html