超导核磁共振波谱仪磁场漂移及掉锁故障的排除
摘要仪器的B N1。单元中用于挣制场显示的一个 位。 芯片损坏．引起显示仪器场频 共锁的氘信号发生从低场向商场漂移的现象和掉锁故障，以国产同型号元件替换．故障排除 本院使用的AM-300校磁共振波谱仪址1985 年从瑞士进口的大型分析仪器．为低温液氨超导磁 体，场强7 05 T(以磁感应强度表示)。多年米、磁体 场强稳定，保证了仪器测试的较高分辨率和 敏度。 但是近一年多来，仪器的锁场氘信号连续出现向场 值增大方向漂移的现象．测厚仪| 测速仪| 转速表| 压力表| 压力计| 真空表| 硬度计| 探伤仪| 电子称| 热像仪随之在仪器测试过程中频 繁地发生掉锁故障，严重影响了仪器的使用．针对 这一情况．作者与有关专家进行了研究并经过实际 的测量，找到了故障的症结．进而捧除了故障．
1 故障现象 仪器的磁场漂移和掉锁故障发生在每一种锁场 的氘信号上。为了便于描述．仅以氘代氯仿(CIW．313) 为例。当氘代氯仿的氘信号调节在屏幕中央时，锁 场氘信号初始值为3 000左右。发生漂移时，讯信号 漂向屏幕的左方．场值也从3 000左右开始n上漂 移。约在5 000附近时．可稳定一段时问(一 月到 两个月或更长，其漂移的时间也与此相当)．1巾漂移 至8 000附近时叉稳定一段时间．随后便逐渐澡移至 9999(仪器氘信号锁场值的上限)．而不能观察到氘 代溶剂的锁场氘信号．使实验无法进行。 在仪器磁场漂移的过程中．若进行实验刚经常 发生掉锁(锁场，即校磁共振波谱中所谓的“场频共 锁”．是校磁共振实验的基本条件)现象。这时，在 GraphicDisplayh。ce 上，显示锁场状态的 锁场 线”便会由正常状态时的稳定扫描改变为大幅度的 。 瑞士Bmker公司维修手册，Shim Power sL· y_．B-SN18 上下波动，很不稳定。在液晶显示屏幕上，就会出现 “Lock Lost l~ring Acquisition”字样。显然．这会影响 谱图的分辨率和灵敏度。同时、如果掉锁时间稍长 而不能够恢复．仪器便会自动停止采样。
2 故障分析 前述故障现象很容易与磁场强度的变化联系起 来．而且其趋势表现为场强增大。但是．超导磁体的 场强是不可能自动增大的．它只能逐渐变小，亦即超 导线圈的电流减小．否则就变成发电机了。同时．对 漂移过程中仪器的观察表明，仪器的其它显示均正 常，超导磁体的杜瓦瓶未出现任何异常，维持超导的 液氨的消耗也正常．因而．基本上可以排除磁体本身 故障的因素。这样，故障的原因便可以归结为锁场 信号的控制和显示电路上。
3 故障的测量和解决 根据前面的分析．检查了与匀场和场强控制有 关的B-SN18单元。参照有关资料o、测量了浚单元 中的}k Power Supply、Controller和Slave等板上与 Ho(磁场强度)相对应的各组电压输出，发现Stave 板上(见图1)在场值(一9 999～ 十9 999)范围内，测 量点TP12对接地点G的电位差，即 控制电压之 实际输出为一3．45～+3．40v(见表1)．
偏离正常值 较大(正常输出范围是±10 v)；并且可以看到该电 压输出表现为非线性变化，逮也是不正常的。 圈1 B-SN18单元的Slave板线路 裹1 DAC芯片不正常时场擅与输出的关系 芯片A已经损坏，而微电容C19和(20是正常的。 场值 输出(v) 场值 输出(v) 一9999 3 40 20oo 一0．18 — 8000 2 47 4000 —0 33 — 6000 1 69 6000 —1 44 4O0o 1 8000 —0 45 一2000 1 17 9 999 —3 45 0 1．78 参照图1，与该电压输出有关。并容易损坏的元 件主要是一个16位的DAC芯片(DAC9331—16或 DAC9377—16，下面简称为芯片A)和两个傲电容(C19 和Q0)。为确定具体的损坏元件．将Slave板上另 外一个输出正常的16位DAC芯片(控制岔参数) 与该芯片A互换，测量表明．此时H|的输出恢复正 常(见表2)。可以看到，此时电压输出趋近±10V． 并且在场值范围内呈线性变化。同时，插接了芯片 A的恐点的输出|喧离正常范围(数据略)。这表明， 裹2 DAC芯片正常时场擅与输出的关系 场值 输出(v) 场值 稽出(v) 一9 999 9 57 20oo 一2．01 — 8000 8 06 4000 —4 02 — 60oo 5 96 60oo 一5 97 — 4000 4 01 80oo 一8 07 — 2000 2 00 9999 —9 63 0 0 00
在仪器厂家无法供货的情况下，我们在国内购 得相同型号的芯片代替，排除了仪器的故障。目前， 仪器锁场稳定(C／3C13的锁场值为3 030)．投有漂移 现象。
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