基于改进非线性拟合的核磁共振T2谱多指数反演?

• 作者: 丁义明 丁国辉 吴量 陈方 黄重阳
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 核磁共振 多指数反演 非线性拟合 差分进化
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 107601-1-107601-12
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.107601

摘要

核磁共振T2谱多指数反演算法是开展复杂体系样品核磁共振(NMR)弛豫研究最重要的数学工具。常用的T2谱多指数反演算法一般都是事先给出弛豫时间T2分布的布点,然后转化为线性拟合问题进行求解。在求解的T2谱较为分散的时候,反演得到的T2谱精确度不高,分辨率较低。非线性拟合是解决这个问题的有效办法。本文针对分散T2谱反演利用非线性拟合时遇到的初值依赖及运算复杂问题,利用线性回归最小二乘方法,改进了其中的带非负约束非线性优化模型,将搜索的反演参数从T2, f 减少为T2,加快了收敛速度,减少了对初值的依赖,提高了反演精度,使算法更加稳健。通过用改进的Levenberg-Marquardt算法和差分进化算法进行计算机模拟反演及实验数据反演,验证了改进方法在核磁共振T2谱反演中的有效性。