一種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于樹木年輪檢測領(lǐng)域，提供了一種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，包括：核磁共振單元，用于對樹木年輪進行核磁共振成像；信號采集單元，與所述核磁共振單元連接，用于采集樹木年輪的核磁共振信息；以及成像及分析單元，與所述信號采集單元連接，用于根據(jù)所述信號采集單元采集的樹木年輪核磁共振信號進行成像處理及分析。本發(fā)明利用核磁共振成像技術(shù)對樹木年輪進行成像檢測與分析，能夠在野外對樹木年輪進行無損檢測，快速成像，減少了對樹木的損害，克服在采樣過程中因樹芯斷裂導(dǎo)致的誤差，各個系統(tǒng)單元均可自由拆卸組裝，輕巧便利，易于攜帶進行野外作業(yè)。
【專利說明】—種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于樹木年輪檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣候變化背景下，干旱發(fā)生頻率與程度逐漸增加，亟需開展長時間尺度干旱時空演變規(guī)律研究。由于我國氣象觀測記錄較短，多為近50年的氣象資料記錄，因此利用樹木年輪等替代資料進行氣候重建具有其顯著優(yōu)勢。
[0003]目前，在樹木年輪氣候?qū)W中，對樹木年輪樣芯的處理涉及晾干、打磨等過程，費時費力，樣芯的采集過程也可能會出現(xiàn)樣芯斷裂等狀況，同時鉆取樣芯在一定程度上破壞了樹木的正常生理過程，對于某些珍惜的古樹來說傳統(tǒng)的樹木年輪樣芯采集過程是不適用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供一種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有樹木年輪檢測方法操作復(fù)雜、容易損害樹木的問題。
[0005]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，包括:
[0006]核磁共振單元，用于對樹木年輪進行核磁共振成像；
[0007]信號采集單元，與所述核磁共振單元連接，用于采集樹木年輪的核磁共振信息；以及
[0008]成像及分析單元，與所述信號采集單元連接，用于根據(jù)所述信號采集單元采集的樹木年輪核磁共振信號進行成像處理及分析。
[0009]本發(fā)明實施例利用核磁共振成像技術(shù)對樹木年輪進行成像檢測與分析，能夠在野外對樹木年輪進行無損檢測，快速成像，減少了對樹木的損害，克服在采樣過程中因樹芯斷裂導(dǎo)致的誤差，各個系統(tǒng)單元均可自由拆卸組裝，輕巧便利，易于攜帶進行野外作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實施例提供的樹木年輪檢測分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0011]圖2是利用本發(fā)明實施例提供的樹木年輪檢測分析系統(tǒng)檢測的樹木年輪圖像示例圖。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明采用核磁共振成像技術(shù)對樹木年輪進行無損檢測，可快速成像，減少了對樹木的損害。
[0013]有自旋磁矩的原子核在磁場中產(chǎn)生能級裂分，受到不同能級所對應(yīng)的頻率的電磁波的照射，發(fā)生共振，吸收能量，就是核磁共振。核磁共振技術(shù)是目前世界上前沿的技術(shù)，已經(jīng)在醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域中有了較多研究，其技術(shù)已經(jīng)相對成熟。[0014]水分對植物生理過程具有十分重要的作用。樹木細胞原生質(zhì)中80%都是水，水也是其代謝的原料和介質(zhì)，同時水分是樹木外貌姿態(tài)和表象姿態(tài)維持的物質(zhì)。樹木每一年的年輪由兩部分組成，早材顏色淺，為生長季早期生長,細胞較大，細胞壁薄,材質(zhì)較疏；晚材顏色較深，為生長季晚期生長，細胞較小，細胞壁厚，材質(zhì)較密。早材和晚材含水量不同，一般來說早材含水量大于晚材含水量。因此，在核磁共振成像時可以形成較為清晰的樹木年輪圖像。
[0015]核磁共振系統(tǒng)能夠系統(tǒng)檢測并處理樹木年輪中氫原子在強磁場中收到共振磁場激勵脈沖的激發(fā)后所生成的信號，提供清晰的樹木年輪圖像。因此，將核磁共振技術(shù)應(yīng)用于樹木年輪氣候?qū)W研究中具有十分廣闊的發(fā)展前景。
[0016]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的樹木年輪檢測分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為便于說明，僅不出與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
[0017]核磁共振單元11對樹木年輪進行核磁共振成像。
[0018]信號采集單元12與核磁共振單元11連接，對樹木年輪核磁共振信號進行采集，可反映樹木年輪的寬度、密度等信息。
[0019]成像及分析單元13與信號采集單元12連接，根據(jù)信號采集單元12采集的樹木年輪核磁共振信號進行成像處理及分析，例如分析樹木年輪的寬度、密度等。
[0020]作為本發(fā)明的一個實施例，成像及分析單元13采用圖像分析軟件，對信號采集單元12所采集的信號進行成像處理，可量取樹木年輪的寬度、輪環(huán)面積、樹干密度、植物樹干中水分含量變化等信息，將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)出，可進行樹木年輪氣候?qū)W及生態(tài)水文學(xué)等方面的研究。
[0021]利用本系統(tǒng)檢測的樹木年輪圖像如圖2所示。
[0022]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，核磁共振單元11包括左右兩部分，野外作業(yè)時固定于樹干兩側(cè)土壤中，作業(yè)完畢可分別進行攜帶。
[0023]作為本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，樹木年輪檢測分析系統(tǒng)還包括支架14，用于固定核磁共振單元11。
[0024]在本發(fā)明實施例中，支架14由8個長螺絲組成，核磁共振單元11左右兩側(cè)各四個，野外作業(yè)時分別將4個長螺絲組裝于核磁共振單元11的左右兩個部分，然后插入土壤中進行固定。作業(yè)完畢后即可拆卸下來，攜帶方便。
[0025]本發(fā)明實施例利用核磁共振成像技術(shù)對樹木年輪進行成像檢測與分析，能夠在野外對樹木年輪進行無損檢測，快速成像，減少了對樹木的損害，克服在采樣過程中因樹芯斷裂導(dǎo)致的誤差，各個系統(tǒng)單元均可自由拆卸組裝，輕巧便利，易于攜帶進行野外作業(yè)。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 核磁共振單元，用于對樹木年輪進行核磁共振成像； 信號采集單元，與所述核磁共振單元連接，用于采集樹木年輪的核磁共振信息；以及成像及分析單元，與所述信號采集單元連接，用于根據(jù)所述信號采集單元采集的樹木年輪核磁共振信號進行成像處理及分析。
2.如權(quán)利要求1所述的樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述核磁共振單元包括左右兩部分，作業(yè)時固定于樹干兩側(cè)土壤中。
3.如權(quán)利要求1所述的樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 支架，用于固定所述核磁共振單元。
4.如權(quán)利要求3所述的樹木年輪檢測分析系統(tǒng)，其特征在于，所述支架為螺絲。
【文檔編號】G01N24/08GK103674992SQ201210321754
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】嚴(yán)登華, 張 誠, 尹軍, 王浩, 翁白莎, 吳迪, 肖偉華 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院