L波段三维ESR成像系统的研制（I）——L波段ESR成像的磁场及三维梯度磁场系统

研究并实现了L波段电子自旋共振三维成像（3D－EPRI）专用的三维梯度磁场系统，主磁场及扫描磁场系统以及相应的驱动控制系统。梯度场线圈采用在铜板上用电切割方法加工的平板式线圈，避免了用铜导线绕制线圈体积较大的缺点，从而缩小了主磁场的体积和极间距。梯度场强度在三维方向上均达到200mT/m，驱动电流为20A。三维空间线性度均优于5％；线性区域大于直径42mm的球形空间。两磁极间距离为63mm，可以容纳通常体积的L波段谐振腔。主磁场的扫描场线圈固定在同一轭铁架上。它们可分别产生1．6－96mT和0．2－16mT的线性变化磁场。5组磁场线圈（包括主磁场，扫描磁场和三维梯度磁场）分别由5台独立的恒流驱动电源控制驱动。电源通过数据接口由计算机控制。初步成像实验证明本工作所建立的磁场和梯度磁场系统可以用于EPRI实验。