三角波激励磁场下磁性纳米粒子粒径分布测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种三角波激励磁场下磁性纳米粒子粒径分布测量系统及方法，属于纳米测试技术领域。本发明在准确测量三角波激励磁场和磁性纳米粒子磁化强度信号的基础上，得到磁性纳米粒子的磁化曲线。再将磁化曲线在Matlab最优化工具箱中进行拟合，最终得到磁性纳米粒子的粒径分布。磁性纳米粒子的磁化曲线可以在实验装置上获取，不需要借助其他外部磁场测量设备,测量成本低。利用全局搜索等优化算法可以从磁化曲线中准确地提取出粒径分布，不需要借助磁性纳米粒子的其他特性，测量过程快速简易。本发明的测量方法不仅对单一粒径分布的磁性纳米粒子适用，对存在二聚体的磁性纳米粒子也同样适用。

主权项

一种三角波激励磁场下磁性纳米粒子粒径分布测量系统，其特征在于，包括激励磁场产生模块、磁场测量模块、数据采集处理模块，其中：所述激励磁场产生模块包括函数波形发生器、功率放大器以及亥姆霍兹线圈，所述函数波形发生器产生的信号通过所述功率放大器进行放大后，驱动所述亥姆霍兹线圈产生激励磁场；所述磁场测量模块包括采样电阻、探测线圈以及信号调理电路，所述采样电阻与所述亥姆霍兹线圈串联，用于通过检测所述采样电阻上的电压信号实现激励磁场的测量；所述探测线圈放置在所述亥姆霍兹线圈的中心区域，用于测量磁性纳米粒子样品磁化强度；所述信号调理电路对所述探测线圈输出的感应电压信号进行放大、滤波，并将所述感应电压信号还原成磁性纳米粒子样品磁化强度；所述数据采集处理模块包括数据采集卡和计算机，所述数据采集卡将激励磁场波形和磁性纳米粒子样品磁化强度波形采集进所述计算机，所述计算机用于背景磁场的抑制、磁性纳米粒子磁化曲线的获取以及磁性纳米粒子粒径分布的获取。