Dissertação

A C++ API for the Implementation of software-defined-radio NMR spectrometers EVALUATED

Recentemente, o desenvolvimento de espectrómetros de RMN tornou-se significativamente menos complexo com a introdução da tecnologia de SDR. Esta dissertação descreve a implementação da SDNMR - Software Defined Nuclear Magnetic Resonance - uma API em C++ projectada para o desenvolvimento de espectrómetros de RMN de bancada, flexíveis e de baixo custo, baseados em tecnologia de SDR. Esta API é gratuita e open-source e contém algoritmos robustos desenhados para operar com qualquer interface de SDR arbitrária, e ainda com um microcontrolador para o controlo preciso de gradientes, shims, condensadores controlados por voltagem ou interruptores, caso seja necessário. Correntemente, o software apenas fornece suporte para a LimeSDR-USB e microcontroladores da Texas Instruments, mas é demonstrado como adicionar suporte para outros aparelhos. Para demonstrar as capacidades da API, desenvolveu-se uma aplicação designada LimeNMR, que tem como intuito a operação única de um espectrómetro constituído pela LimeSDR-USB e com controlo adicional fornecido pela placa LAUNCHXL-F28837s da Texas Instruments. A aplicação possui métodos para calibrar o espectrómetro para as desejadas condições de operação, bem como rotinas para calibrar a sonda, identificar a frequência de Larmor, determinar a duração de pulsos significantes, medir os tempos de relaxação T1 e T2 e ajustar shims. Beneficia ainda de um versátil pulse programmer capaz de gerar diferentes pulsos, controlar os timings da experiência e sincronizar as placas, com uma resolução temporal de 1 micro segundo.
RMN, SDR, Espectrómetro digital de bancada, Desenvolvimento de software

Novembro 14, 2019, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Pedro José Oliveira Sebastião

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Jan Guerrit Korvink

Institute of Microstructure Technology, Karlsruhe Institute of Technology

Professor Catedratico