核磁共振找水方法是目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。核磁共振技术是当前世界上的尖端技术,用该技术找水是核磁共振技术应用的新领域,开创了应用地球物理方法直接找水的先河。本论文就是研究核磁共振找水仪试验样机的整体方案及关键技术。论文首先论述核磁共振找水原理及仪器工作原理,剖析了国内外核磁找水仪器的发展现状和设计特点,提出了核磁共振找水仪试验样机的总体设计方案。核磁共振找水仪分为发射系统和接收系统两部分。发射系统的主要工作是产生与当地拉莫尔频率相同的大功率激发脉冲,通过发射天线产生交变磁场,以激发地下水中氢质子产生核磁共振现象。接收机系统用于接收线圈中感应到的核磁共振信号,并将信号放大、滤波,最后多次采样叠加用于后期的数据反演处理等。本论文采用了基于谐振原理的大功率,高精度发射方式。发射电源采用了可调压DC-DC电源给0.1F电容进行充电,再由电容给发射回路供电进行发射的方式。采用DDS产生当地拉莫尔频率控制信号,经驱动电路和高速光耦隔离驱动大功率IPM(PM400DSA060)构成的全控型H桥逆变电路来产生大功率拉莫尔频率的方波信号,其输出电压可达600V,输出电流可达400A。再由发射线圈和谐振电容产生谐振,实现大功率发射。利用一个耐高压的真空继电器成功实现发射的快速关断及接收的切换和隔离,控制时序由系统本身自动实现。当仪器发射时,真空继电器断开保护接收电路,当发射停止后等待30ms左右的放电时间,待电容和线圈中的剩余能量消耗完后,闭合继电器,接收电路工作。在接收机中由于地面核磁共振信号非常微弱,信噪比很低,这就对核磁共振放大器提出了很高的要求。本论文中采用了超低噪声放大器MAX410作为输入级,加上输入级的阻抗匹配和后级的选频放大器、高性能八阶带通滤波器,以及合理的PCB板布局和外加屏蔽盒等技术进一步降低了放大器的噪声。另一方面,采用多次叠加的方法增加信噪比,进一步压低噪声,使接收机达到我们的要求。通过一年多的室内外实验、摸索和学习并不断改进仪器,证明了该方案的可行性,达到了我们的要求。