Nuclear Magnetic Resonance (NMR) has become a powerful and ubiquitous analytical tool scientific and technological areas, such as medicine, industry, agriculture, materials science, etc. However, according to a review by Centro de Imagens e Espectroscopia por Ressonância Magnética (CIERMag), although practical to use in most applications, current NMR commercial equipment are restrictive for modifications and does not allow new pulse sequences, or pulse shapes - i.e. adiabatic pulses - to be introduced easily. To avoid these limitations present in commercial NMR equipment the CIERMag group developed the Digital Magnetic Resonance Spectrometer (DMRS) based on Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), and a software based on the Python Magnetic Resonance Framework (PyMR) for planning and control of the experiment. This development included an Integrated Development Environment (IDE), a graphical instruction interface, the Console for acquiring, organizing, visualizing and storing data, a primitive F language, used to develop the pulse sequences, which has a compiler and a language-sensitive editor. In CIERMag context, an NMR Method represents an experiment project as a modern software project, containing all information about the experiment from pre-processing to post-processing. In this study, NMR Methods for DMRS calibration such as spectrometers resonance frequency adjustment, and flip angle (B₁ amplitude) calibration were developed, in addition to the implementation of classic NMR sequences such as Carr-Purcell-Meiboom- Gill (CPMG) and Inversion Recovery (IR). The relaxation times of water at 35°C were calculated with the use of CPMG and Inversion recovery sequences. The values for the spin-spin and spin-lattice relaxation times are respectively T₂ = 2.095 ± 0.006 s and T₁ = 3.49±0.05 s. In addition, as predicted by the literature, we found linear relationships between the concentrations of copper sulfate in water for four different samples with the inverse of the transverse and longitudinal relaxation times. A survey on the influence of temperature variation on the spectrometer operating frequency is also provided. The results for the calibration methodologies comply with the pre-experiment adjustments necessary for measurement reliability. Furthermore, measurements of relaxation times that are following the literature demonstrate that the equipment is functional and ready for use. Therefore, DMRS is an alternative that avoids obsolescence and simplifies the development of new NMR techniques.

A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) está presente em várias aplicações científicas e tecnológicas em áreas, como na medicina, na indústria, na agricultura, ciências de materiais, etc. Apesar disto, de acordo com um levantamento feito pelo Centro de Imagens e Espectroscopia por Ressonância Magnética (CIERMag), os equipamentos comerciais de RMN, embora práticos para o uso em diversas aplicações, são restritivos quanto a drásticas modificações e não permite que novas sequências de pulso, ou formas de pulso - ou seja, pulsos adiabáticos - sejam introduzidos facilmente. O CIERMag também desenvolveu o software baseado no Python Magnetic Resonance Framework (PyMR) para planejamento e controle do experimento que abrange: um Integrated Development Environment (IDE), uma interface de prescrição gráfica, o Console para aquisição, organização, visualização e armazenamento de dados, e a linguagem primitiva F, utilizada para desenvolver as sequências de pulsos, que conta com um compilador e um editor sensível à linguagem. No contexto do CIERMag, um método representa um projeto de sequência de pulsos de RMN que contém toda a informação sobre ele. Neste trabalho, foram desenvolvidos métodos de RMN para calibração do DMRS, como ajuste da frequência de ressonância do espectrômetro e calibração do ângulo de flip (amplitude de B₁), além da implementação de sequências clássicas de RMN, como Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) e Inversão Recuperação (IR). Os tempos de relaxação da água a 35°C foram calculados com o uso das sequências CPMG e IR. Os valores para os tempos de relaxação spin-spin e spin-rede são, respectivamente, T₂ = 2.095 ± 0.006 s e T₁ = 3.49 ± 0.05 s. Além disso, conforme previsto pela literatura, encontramos relações lineares entre as concentrações de sulfato de cobre na água para quatro diferentes amostras com o inverso dos tempos de relaxação transversal e longitudinal. Um levantamento sobre a influência da variação de temperatura na frequência de operação do espectrômetro também é fornecido. Os resultados das metodologias de calibração atendem aos ajustes pré-experimentais necessários para a confiabilidade das medidas. Além disso, medidas dos tempos de relaxamento que seguem a literatura demonstram que o equipamento está funcional e pronto para uso. Portanto, o DMRS é uma alternativa que evita a obsolescência do hardware e simplifica o desenvolvimento de novas técnicas de RMN.