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核磁共振是利用電磁波照射處于磁場中的原子核來激發(fā)的。很多核同位素用于稱為自旋的角動量。在經(jīng)典力學(xué)中,自旋像自行車輪那樣繞某一軸線旋轉(zhuǎn)。對于原子核則適用量子力學(xué)中的法則。例如,每個自旋都對應(yīng)于一個指針輪盤似的磁矩。取決于其幅度的不同,自旋可在不同的穩(wěn)定方向上隨磁場取向,他們相對于磁場方向成不同傾角,因此能量也不同。H核具有高能態(tài)和低低能態(tài)兩種能態(tài)。由于產(chǎn)生的磁化矢量M 由無數(shù)量子力學(xué)實(shí)體組成,其行為像一個經(jīng)典磁體繞其磁化軸旋轉(zhuǎn)。磁化矢量與磁場B 相互作用的方式很像陀螺。增加核磁共振磁場強(qiáng)度能夠提高檢測的靈敏度,增加核磁共振磁場均勻性能夠提高弛豫信號質(zhì)量。北京臺式核磁共振
物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學(xué)環(huán)境以及分子之間的相互 作用,所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì)含量比例的變化,比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小[15]、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短[16]。因此,利用這一原理,弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。 核磁共振弛豫分析技術(shù)作為核磁共振技術(shù)的一個重要分支,核磁共振弛豫分析技術(shù)具有較低的應(yīng)用成本和廣闊的應(yīng)用前景,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越重要的、不可替代的作用。江蘇體成分核磁共振馳豫低場核磁設(shè)備一般采用永磁體,測試樣品介于兩磁極中心,通過激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定的核磁共振信號。
核磁共振技術(shù)既可用于混合體系的定性分析。又可以用于其定量分析。將核磁共振定量分析技術(shù)應(yīng)用于代謝組學(xué)。從而產(chǎn)生了定量代謝組學(xué)。該技術(shù)已成為代謝組學(xué)研究中的重要手段。代謝是生命活動中所有生物化學(xué)反應(yīng)的總稱。代謝活動是生命活動的本質(zhì)特征和物質(zhì)基礎(chǔ)。因此。對代謝的分析向來就是研究生命活動分子基礎(chǔ)的一個重要突破口。 采用核磁共振技術(shù)對代謝組分析具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn): 1) NMR樣品只需要簡單預(yù)處理; 2) 無損傷性。不會破壞樣品的結(jié)構(gòu)和性質(zhì); 3) 可在接近生理的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn); 4) 可進(jìn)行實(shí)時和動態(tài)的檢測。
低頻核磁共振技術(shù)具有價格低廉、快速無損、測定準(zhǔn)確的特點(diǎn),與其他檢測技術(shù)相比具有很大的優(yōu)勢,在諸多方面都有廣的應(yīng)用。核磁共振是指具有固定磁矩的原子核,如1H,在恒定磁場與交變磁場的作用下,以電磁波的形式吸收或釋放能量,發(fā)生原子核的躍遷,同時產(chǎn)生核磁共振信號,即原子核與射頻區(qū)電磁波發(fā)生能量交換的現(xiàn)象。目前應(yīng)用較多的是以氫核為研究對象的核磁共振技術(shù)。核磁共振波譜法即為具有非零自旋量子數(shù)的任何核子放置到磁場中,能夠以電磁波的形式吸收或釋放能量,發(fā)生原子核的躍遷,同時產(chǎn)生核磁共振信號得到核磁共振譜。 核磁共振技術(shù)基于核磁共振信號強(qiáng)度與恢復(fù)時間均不同,基于這一現(xiàn)象可以鑒別不同物質(zhì)的物理屬性。
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)是現(xiàn)代物理學(xué)的重要發(fā)現(xiàn)之一,是上世紀(jì)中葉發(fā)現(xiàn)的低電磁波(無線電波)與物質(zhì)相互作用的一種基本物理現(xiàn)象。1945年發(fā)現(xiàn)核磁共振(NMR)現(xiàn)象的美國科學(xué)家珀塞爾(Purcell)和布洛赫(Bloch)在1952年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。近60年,核磁共振(NMR)技術(shù)得到迅速發(fā)展,核磁共振(NMR)技術(shù)已廣闊應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。核磁共振證明了核自旋的存在,為量子力學(xué)的基本原理提供了直接驗(yàn)證,并初次實(shí)現(xiàn)了能級的反轉(zhuǎn),這些為激光的發(fā)生和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。使現(xiàn)代核磁共振(NMR)從一維走向二維和三維,使其更加完善并得到更加廣闊的應(yīng)用。核磁共振信號的激發(fā)完全依靠脈沖序列的通過線圈激勵出的射頻場。湖北麥格瑞核磁共振分析儀
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低場核磁共振技術(shù): 將樣品放入靜磁場中,樣品會形成宏觀磁矩,如果在靜磁場垂直方向施加一定頻率的射頻磁場,樣品中的宏觀磁矩將發(fā)生定向偏轉(zhuǎn)。射頻脈沖撤銷,宏觀磁矩將恢復(fù)到偏轉(zhuǎn)之前的狀態(tài)。宏觀磁矩在恢復(fù)的過程中,樣品中的磁性核如氫核在靜態(tài)磁場中會發(fā)生旋轉(zhuǎn),從而釋放電信號,即磁共振信號。不同樣品或者同一樣品不同組分之間的氫原子核密度及所處分子環(huán)境不同,磁共振信號強(qiáng)度與恢復(fù)時間均不同,基于這一現(xiàn)象可以鑒別不同物質(zhì)的物理屬性。 低場核磁共振一般是指采用永磁體產(chǎn)生靜態(tài)主磁場,場強(qiáng)在1.5 T 以下,主要通過弛豫信號來鑒別物質(zhì)的種類。低場核磁共振技術(shù)對儀器環(huán)境要求不高,具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射、和對樣品無損等眾多優(yōu)勢。北京臺式核磁共振
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