Методика поверки «ЯМР-релаксометры GeoSpec+» (Код не указан!)

УТВЕРЖДАЮ

П «НИЦПВ»

Михайлюк Д.М.

Настоящая методика распространяется на ЯМР-релаксометры GeoSpec+, (далее -ЯМР-релаксометры) и устанавливает методику их первичной и периодической поверки.

В настоящей методике стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

• 1.1 90° (180°) - импульс: импульс радиочастотного электромагнитного поля, амплитуда и длительность которого, а также направление относительно вектора постоянного магнитного поля обеспечивают поворот вектора намагниченности вещества во вращающейся системе координат на 90° (180°).

• 1.2 спиновое эхо: явление повторного возникновения сигналов ядерной магнитной индукции, обусловленное фазировкой спиновых магнитных моментов под действием радиочастотных импульсов.

• 1.3  импульсная последовательность КПМГ( КПМГ-последовательность, последовательность Карра-Парселла-Мейбума-Гилла, англ. ' CPMG): последовательность коротких, по сравнению со временем спин-спиновой релаксации, прямоугольных радиочастотных импульсов электромагнитного поля, первый из которых является 90°-импульсом, за которым следуют через равные промежутки времени 180°-импульсы. В интервалах между последними возникает сигнал спинового эха, амплитуда которого уменьшается с постоянной времени спин-спиновой релаксации.

• 1.4 условия повторяемости: Условия, при которых независимые результаты измерений (или испытаний) получаются одним и тем же методом на идентичных объектах испытаний, в одной и той же лаборатории, одним и тем же оператором, с использованием одного и того же оборудования, в пределах короткого промежутка времени.

[ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002, пункт 3.14]

2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1. Таблица 1. Операции, выполняемые при проведении поверки.________

• 3.1 При проведении поверки применяются химические реактивы и вещества, указанные в таблице 2.

Таблица 2. Химические реактивы и вещества, используемые при поверке.

• 3.2 Средства поверки могут быть заменены другими, обеспечивающими требуемую точность и пределы измерений.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие требования безопасности:

• 1) Правила безопасности, изложенные в Руководстве по эксплуатации анализатора.

• 2) Правила безопасности по РД-08.00-74.30.10-КТН-001-1-03 при работе в аналитической лаборатории.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

  - диапазон температур окружающей среды, °C - скорость изменения температуры окружающей среды, °С/сутки, не более - относительная влажность воздуха, % - напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой (50±1) Гц. В - напряжение питания от трехфазной сети переменного тока частотой (50± 1) Гц, В

  от 19 до 25 3 от 20 до 80 от 220 до 240 от 342 до 418

• 5.2 Подготовку прибора к работе провести в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 5.3 Перед проведением поверки прибор должен быть полностью включен в соответствии с руководством по эксплуатации и выдержан во включенном состоянии не менее 24 часов.

• 6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

При внешнем осмотре установить:

• - соответствие комплектности (без запасных частей и инструмента), указанной в руководстве по эксплуатации;

• - надёжность крепления соединительных элементов;

• - отсутствие повреждений и дефектов, влияющих на работоспособность и метрологические характеристики прибора;

• - наличие на приборе заводского номера и товарного знака фирмы-изготовителя.

• 6.2 Опробование

Запустить программу Oxford Instruments NMR Application Developer. В диалоговом окне выбрать вкладку About. В открывшемся окне будет отображаться версия программного обеспечения. Номер версии ПО должен быть не ниже v.0.8.3

• 6.2.2.1. Запустить Интернет браузер Гугл Хром. В открывшемся окне выбрать вкладку Status (рис. 1)

• 6.2.2.2. Температура магнита показана строке Magnet Lug.

  

Рисунок 1. Окно «Status»

Прибор считается годным к поверке, если средняя температура магнита составляет 35°С±0,15°С.

• 6.2.3.1. Запустить программу Oxford Instruments NMR Application Developer. На экране появится диалоговое окно программы, показанное на рисунке 2.

  
  

  Стмвю *004 J

  Рисунок 2. Диалоговое окно программы Application Developer, появляющееся после ее запуска.

  • 6.2.3.2 Ввести в диалоговом окне программы команду load(‘geoFID.py’), затем нажать Enter.

  		• •
  	wv.	Ои—■■
  	«соси:	Счйв,                     (««З
  ст	Ю	Urtfc. ton. ил
  01		:•••, кс
  ш	весе :	*М wtM КС ».«мв См мЧ
  эг:	чм	til                    |»«
  ШУ	«04	wn* tm Ml
  	лл	►ato        ’гнв м.
  0»	оэ	■w » w 1Ми »Й     • 4Я0
  		• »
  	• Й ' * W	з* Ml 4 • МИ* *<•« noir.
  		rwm* v *Мсвме* Mr
  ►»

• 6.2.3.3 В окне Parameters (см. рисунок 2) показаны стартовые параметры импульсной последовательности и условия регистрации ЯМР-сигнала. Необходимо убедиться, что установлены значения параметров в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3. Требуемые значения параметров импульсной последовательности и регистрации ЯМР-сигнала для контроля наличия ЯМР-сигнала.

Стр. 6 из 21

• 6.2.3.4 Если параметры отличаются от указанных в таблице 3, то необходимо в соответствии с инструкцией по эксплуатации установить требуемые значения. Остальные параметры могут иметь произвольные значения.

• 6.2.3.5 Заполнить кювету водой для химического анализа (см. таблицу 2) до уровня 50 мм.

• 6.2.3.6 Установить кювету с водой в прибор в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

• 6.2.3.7 Выполнить запись сигнала спада свободной индукции (ССИ) при однократном сканировании. Для этого ввести в диалоговом окне программы команду⁷ go(), затем нажать Enter. Результат выполнения команды показан на рисунках 3 и 4. На рисунке 3 показана ситуация, когда сигнал ССИ отсутствует. На рисунке 4 показан результат выполнения команды при наличии сигнала ССИ. На экране должны присутствовать синяя кривая (соответствует реальной части сигнала ССИ) и оранжевая кривая (соответствует мнимой части сигнала ССИ).

Прибор годен к поверке, если после выполнения команды go() на экране наблюдается картина, показанная на рисунке 4.

Рисунок 3. Результат выполнения команды go() при отсутствии сигнала ССИ

Рисунок 4. Результат выполнения команды go() при наличии сигнала ССИ

• 6.2.4.1 Если в приборе установлен образец - вынуть его.

• 6.2.4.2 В окне Parameters установить значения отдельных параметров в соответствии с таблицей 4. Параметр 01 не изменять. Значения остальных параметров - в соответствии с таблицей 3. Значения параметров, не указанных в таблицах 3 и 4 - произвольные.

Таблица 4. Требуемые значения параметров импульсной последовательности и регистрации ЯМР-сигнала для контроля загрязнений ЯМР-датчика.

• 6.2.4.3 Ввести команду go() и нажать Enter. При отсутствии загрязнений датчика будет наблюдаться картина, показанная на рисунке 5 - по всей развертке приблизительно однородный шумовой сигнал. Типичный сигнал при наличии загрязнений показан на рисунке 6. В этом случае в начале развертки появляются ложные сигналы.

• 6.2.4.4 Ввести команду u.avg(0, 50) и нажать Enter. Считать появившееся среднее арифметическое значение ЯМР сигнала на начальном участке развертки Iavgo (между начальной точкой развертки (они имеет номер 0) и 50-ой точками развертки).

• 6.2.4.5 Ввести команду u.avg(100,200) и нажать Enter. Считать появившееся среднее арифметическое значение ЯМР сигнала на начальном участке развертки, удаленном от начала Iavg (между 100-ой и 200-ой точками развертки).

• 6.2.4.6 Вычислить безразмерную величину СТ по формуле:

СТ= Iavgo

Iavg ,                      (1)

Где

Iavgo - среднее значение ЯМР сигнала на начальном участке развертки, измеренное в 6.2.4.4, относительные единицы;

Iavg - среднее значение ЯМР сигнала на участке, удаленном от начала развертки, измеренное в 6.2.4.5, относительные единицы.

Прибор считается годным к поверке, если СТ <2 для всех модификаций.

Рисунок 5. Сигнал пустого датчика при отсутствии значимых загрязнений

Рисунок 6. Сигнал пустого датчика при наличии загрязнений

6.3 Определение метрологических характеристик

• 6.3.1.1. Измерения производят на образце воды для лабораторного анализа (см. таблицу 2).

• 6.3.1.2. Установить образец в прибор и ввести команду go(), затем нажать Enter. После выполнения команды go() на экране наблюдается картина, показанная на рисунке 4.

• 6.3.1.3. Установить значения отдельных параметров в соответствии с таблицей 5. Остальные параметры — в соответствии с таблицами 3 и 4. Значения параметров, не указанных в таблицах 3 - 5 - произвольные.

Таблица 5. Требуемые значения параметров импульсной последовательности и регистрации ЯМР-сигнала для измерения отношения сигнал/шум

• 6.3.1.4 До начала измерений выдержать образец в приборе в течение 30 минут.

• 6.3.1.5 Произвести подстройку частоты прибора. Для этого ввести команду setOlO и нажать Enter.

• 6.3.1.6 Произвести регистрацию ЯМР-сигнала. Для этого ввести команду go() и нажать Enter. Изображение зарегистрированного сигнала показано на рисунке 7.

• 6.3.1.7 Вычислить величину ЯМР-сигнала Inmr, введя команду u.size(4) и нажав Enter.

• 6.3.1.8 Вынуть образец из прибора.

• 6.3.1.9 Произвести регистрацию шумового сигнала. Для этого ввести команду go() и нажать Enter. Изображение зарегистрированного шумового сигнала показано на рисунке 8.

• 6.3.1.10 Вычислить среднюю величину шумового сигнала Inoise, введя команду u.avg(0, 8191) и нажать Enter.

  

  •OJUQJ-

  

  Рисунок 7. ЯМР-сигнал на образце воды (см. п. 6.3.1.6).

  

  2000000-

  '200000-

  дааосг.

  1,

  . 2	15b 04
  * • ’ ■ “ » * . • “ ♦ . » *" »	I
  1 '"I	4o*m ■!■■■■!■---------i      J1 i        ---i1- J'

  			■* •
  N«nt	«•we	Oneoto"
  XS	14	магл (.nttger)
  01	шхиммя	Sjectc-et» C+w -иф»л-( t"W|
  		Cpe-rto/i кг»ъ»г.
  <*K
  *	O'» 902?»	РЮ «ММ    01Ю -4
  •H2	О'южгп	(0100-1
  *	'JOOOOOC	<>-■ O--»> -tejef !u*l
  two	10	1 «пагти Чйж Ai'cJ'Mdt (04  101
  			• •
  »>» ) Trv» »» »>.««■ 0,119» MU.XMUUW »» JM IWtWtlH »>> «■« < ) »> r> ) Tme »»» M ягт.матм »»l

Рисунок 8. Шумовой сигнал (см. п. 6.3.1.9)

• 6.3.1.11 Вычислить отношение сигнал/шум SN_H по формуле:

  ¹ NOISE

(2)

где I_NMR - значение ЯМР сигнала, вычисленное в 6.3.1.7, относительные единицы;

Inoise ~ среднее значение шумового сигнала, вычисленное в 6.3.1.10, относительные единицы.

Прибор считается годным, если вычисленное по формуле (2) отношение SN_H не менее значений, приведенных в таблице 6.

Таблица 6. Минимально допустимые отношения сигнал/шум на ядрах *Н на образце воды для лабораторного анализа для различных модификаций прибора

• 6.3.2 Измерения времени спин-спиновой релаксации (Т?) воды и определение относительного стандартного отклонения результатов измерений 7j воды в условиях повторяемости

• 6.3.2.1 Заполнить кювету водой для лабораторного анализа (см. таблицу 2) до уровня 50 мм и установить ее в прибор. До начала измерений кювета должна быть выдержана в приборе в течение 30 минут.

• 6.3.2.2. Загрузить программу управления импульсной последовательностью Карра-Парселла-Мейбума-Гилла (КПМГ, английская аббревиатура CPMG, см. п. 3.3). Для этого ввести load(‘geoCPMG.py’) и нажать Enter.

6.3.2.3 Установить значения отдельных параметров в соответствии с таблицей 7. Остальные параметры - произвольные.

Таблица 7. Требуемые значения параметров импульсной последовательности КПМГ и регистрации ЯМР-сигнала для измерения времени спин-спиновой релаксации воды 7?.

• 6.3.2.4 Для сохранения параметров вести команду saveparamsfgeoCPMG.par’) и нажать Enter.

• 6.3.2.5 Импортировать метод командой import poverka as t

• 6.3.2.6 Произвести регистрацию ЯМР-сигнала (амплитуды спинового эха в различные моменты времени после 90°-импульса). Для этого ввести команду t.run_CPMG500() и нажать Enter.

• 6.3.2.7 Появится предложение установить кювету с водой, рис. 9.

  

Рис. 9. Запрос образца

Стр. 12 из 21

• 6.3.2.8 Если указанное в п. 6.3.2.1 время прогрева образца истекло, можно начинать измерения - нажмите ОК.

• 6.3.2.8 ЯМР-релаксометр автоматически выполнит 10 измерений времени релаксации и выведет результаты на экран, рис. 10.

  

Рисунок 10. ЯМР-сигнал при измерении времени спин-спиновой релаксации воды и результаты измерений.

• 6.3.3.1 Вычислить результат измерений времени спин-спиновой релаксации воды Т₂ по формуле:

Т^г₂ = 0,1-Й®₁Т₂(                                        (3)

где Т₂ - результат измерений времени спин-спиновой релаксации воды, мс;

Т_2/ - результаты отдельных измерений времени спин-спиновой релаксации воды по 6.3.2.8, мс.

• 6.3.3.2 Вычислить относительное среднее квадратическое отклонение результатов измерений времени спин-спиновой релаксации воды s_r по формуле:

s_r = ^jE}»₁(T₂-T_2ty                            (4)

где s_r - относительное среднее квадратическое отклонение результатов измерений времени спин-спиновой релаксации воды, %;

Т₂ - результат измерений времени спин-спиновой релаксации воды, мс;

T_2i - результаты отдельных измерений времени спин-спиновой релаксации воды по 6.3.2.8, мс.

• 6.3.3.3 Прибор считается годным, если время спин-спиновой релаксации воды Т₂ при температуре 33°С , вычисленное по формуле (3 ) находится в диапазоне от 2600 мс до 3200 мс, а относительное стандартное отклонение результатов измерений в условиях повторяемости времени спин-спиновой релаксации воды sr, вычисленное по формуле (4 ), не более 3% для всех модификаций прибора.

• 7.1  Результаты поверки оформляются протоколом (формы протоколов для различных модификаций ЯМР-спектрометров приведены в Приложениях А, Б. В, Г), который хранится в организации, проводившей поверку.

• 7.2   ЯМР-спектрометр, удовлетворяющий требованиям настоящей методики, признают годным к применению и на него выдают свидетельство о поверке установленной формы.

• 7.3 При отрицательных результатах поверки процедуру поверки следует повторить. Если повторные результаты поверки окажутся неудовлетворительными, то прибор запрещают к применению и выдают извещение о непригодности с указанием причин.

Главный метролог АО «НИЦПВ»

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ №__(от________)

• 1. Средство измерений: ЯМР-релаксометр «GeoSpec+»

Модификация GeoSpec+ 2/53

Прин ад л ежи т_______________________________________________________

• 2. Серийный номер________________________

• 3. Предприятие изготовитель: Oxford Instruments Magnetic Resonance (Великобритания).

• 4. Условия поверки:

• - время начала поверки ______час._____мин.

• - время окончания поверки______час._____мин.

• - температура окружающего воздуха в начале поверки             _____°C;

• - температура окружающего воздуха по окончании поверки        _____°C;

• - относительная влажность воздуха                              _____%.

• 5. Средства поверки:

Вода для лабораторного анализа [Н2О] Степень чистоты 1 по ГОСТ Р 52501-2005.

5.Операции поверки

• 5.1 Внешний осмотр, проверка комплектности

Вывод:___

• 5.2 Опробование

Вывод___

• 5.3 Определение метрологических характеристик

Заключение: По результатам поверки ЯМР-релаксометр «GeoSpec+», модификация

GeoSpec+ 2/53 зав. №______________. признан годным негодным (нужное подчеркнуть)

к эксплуатации.

подпись

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ №__(от________)

1. Средство измерений: ЯМР-релаксометр «GeoSpec+»

Модификация GeoSpec+ 2/75

Принадлежит____________________________________________________

2.Заводской номер___________________________

• 3. Предприятие изготовитель: фирма Oxford Instruments Magnetic Resonance (Великобритания).

• 4. Условия поверки:

• - время начала поверки ______час._____мин.

• - время окончания поверки______час._____мин.

• - температура окружающего воздуха в начале поверки             _____°C;

• - температура окружающего воздуха по окончании поверки        _____°C;

• - относительная влажность воздуха                              _____%.

• 5. Средства поверки:

Вода для лабораторного анализа [Н?О] Степень чистоты 1 по ГОСТ Р 52501-2005.

5.Операции поверки

• 5.1 Внешний осмотр, проверка комплектности

Вывод:________________________________________

• 5.2 Опробование

Вывод__________

• 5.3 Определение метрологических характеристик

Заключение: По результатам поверки ЯМР-релаксометр «GeoSpec+», модификация GeoSpec+ 2/75 зав. №______________. признан годным негодным (нужное подчеркнуть)

к эксплуатации.

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ №__(от________)

1. Средство измерений: ЯМР-релаксометр «GeoSpec+»

Модификация GeoSpec+ 2/100

Принадлежит__

2.3аводской номер___________________________

• 3. Предприятие изготовитель: фирма Oxford Instruments Magnetic Resonance (Великобритания).

• 4. Условия поверки:

• - время начала поверки ______час._____мин.

• - время окончания поверки______час._____мин.

• - температура окружающего воздуха в начале поверки             _____°C;

• - температура окружающего воздуха по окончании поверки        _____°C;

• - относительная влажность воздуха                             _____%.

• 5. Средства поверки:

Вода для лабораторного анализа [Н2О] Степень чистоты 1 по ГОСТ Р 52501-2005.

5.Операции поверки

• 5.1 Внешний осмотр, проверка комплектности

Вывод:___________________________________________________________________

• 5.2 Опробование

Вывод____________________________________________________________

• 5.3 Определение метрологических характеристик

Заключение: По результатам поверки ЯМР-релаксометр «GeoSpec+», модификация

GeoSpec+ 2/100 зав. №______________. признан годным негодным (нужное

подчеркнуть) к эксплуатации.

Поверитель:____________________

подпись

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ №__(от________)

1. Средство измерений: ЯМР-релаксометр «GeoSpec+»

Модификация GeoSpec+ 12/53

Принадлежи т______________________________________________________

2.3аводской номер__________________________

• 3. Предприятие изготовитель: фирма Oxford Instruments Magnetic Resonance (Великобритания).

• 4. Условия поверки:

• - время начала поверки ______час._____мин.

• - время окончания поверки______час._____мин.

• - температура окружающего воздуха в начале поверки             _____°C;

• - температура окружающего воздуха по окончании поверки        _____°C;

• - относительная влажность воздуха                             _____%.

• 5. Средства поверки:

Вода для лабораторного анализа [Н?О] Степень чистоты 1 по ГОСТ Р 52501-2005.

5.Операции поверки

• 5.1 Внешний осмотр, проверка комплектности

Вывод:___________________________________________________________________

• 5.2 Опробование

Вывод____________________________________________________________

• 5.3 Определение метрологических характеристик

Заключение: По результатам поверки ЯМР-релаксометр «GeoSpec+», модификация

GeoSpec+ 12/53 зав. №______________. признан годным негодным (нужное

подчеркнуть) к эксплуатации.

подпись

20 г.