传统的核磁共振仪器体积庞大,难以移动,限制了其在生物标记物现场即时检测中的应用。为此,本文通过设计与制造一种便携式的Halbach永磁体结构,研制便携式核磁共振仪器探头、双工器和前置放大器等关键部件,组装一台面向生物标记物现场快速检测的便携式核磁共振仪器,以人体免疫球蛋白G（IgG）为实验对象,实验验证便携式核磁共振检测仪的可靠性和准确性。论文取得的具体成果如下:（1）便携式Halbach磁体的设计与制造:基于Halbach磁环阵列理论,设计了一种三层磁体结构,主磁体由16块高度120 mm的Sm Co 32磁块构成,可以产生1 T的中心静磁场;为了解决端部磁场强度下降导致磁场平面分布不均问题,提出了一种在磁体两端增加由N52磁条构成的端部匀场结构,使得中心磁场均匀度理论上能够提高25%,达到60.4 ppm。此外,针对该便携式磁体,提出一种“替换法”磁体安装方案解决磁块安装过程中强相互作用力对安装精度的影响。最终,装配好后的磁体外径66 mm,高度132 mm,总质量仅为2.02 kg,磁体中心实际磁场强度平均值为0.999 T,实际磁场不均匀度高达4434 ppm。（2）便携式Halbach磁体的无源匀场方法:为了克服加工装配过程中机械误差对磁场均匀度的影响,基于整数线性规划算法和3D打印加工技术,研制了一套用于便携式Halbach磁体的无源匀场方案,通过使用磁强计测量,该方案能将磁体中心磁场均匀度提升93.3%,达到299 ppm。不仅如此,基于该磁体的NMR信号半峰宽测试结果显示,磁体的初始信号半峰宽可达493 ppm,经过无源匀场后半峰宽可以提升到23 ppm,当插入端部匀场磁条后,信号半峰宽进一步下降到16 ppm,该结果不仅验证了无源匀场方案的优异性,更为便携式核磁共振仪获取高质量的信号奠定了基础。（3）便携式核磁共振仪的装配与实验研究:根据便携式核磁共振仪信号传输的需求,研制了基于BF998双栅场效应管的前置放大器、集成双工器电路与调谐匹配电路的微型射频探头,结合上述研制的便携式磁体与商业核磁共振谱仪系统,组装了一台便携式核磁共振仪样机。基于免疫学原理,选用100 nm链霉亲和素磁珠结合生物素化的Anti-IgG蛋白制成免疫磁珠,通过对不同浓度的免疫球蛋白G（IgG）样本的弛豫信号分析,本文研制的便携式核磁共振仪器可实现浓度范围为100-104 ng/m L IgG的高灵敏度检测,且混合液的横向弛豫时间变化率与IgG浓度呈高度线性相关性。