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核磁共振（NMR）技术简介（一）历史回顾

navy

2005/06/26

核磁共振技术（NMR）

磁矩是由许多原子核所具有的内部角动量或自旋引起的，自1940年以来研究磁矩的技术已得到了发展。物理学家正在从事的核理论的基础研究为这一工作奠定了基础。1933年
，G•O•斯特恩（Stern）和I•艾斯特曼（Estermann）对核粒子的磁矩进行了第一次粗
略测定。美国哥伦比亚的I•I•拉比（Rabi生于1898年）的实验室在这个领域的研究中
获得了进展。这些研究对核理论的发展起了很大的作用。
当受到强磁场加速的原子束加以一个已知频率的弱振荡磁场时原子核就要吸收某些频率
的能量，同时跃迁到较高的磁场亚层中。通过测定原子束在频率逐渐变化的磁场中的强
度，就可测定原子核吸收频率的大小。这种技术起初被用于气体物质，后来通过斯坦福
的F.布络赫（Bloch生于1905年）和哈佛大学的E•M•珀塞尔（Puccell生于1912年）的
工作扩大应用到液体和固体。布络赫小组第一次测定了水中质子的共振吸收，而珀塞尔
小组第一次测定了固态链烷烃中质子的共振吸收。自从1946年进行这些研究以来，这个
领域已经迅速得到了发展。物理学家利用这门技术研究原子核的性质，同时化学家利用
它进行化学反应过程中的鉴定和分析工作，以及研究络合物、受阻转动和固体缺陷等方
面。1949年，W•D•奈特证实，在外加磁场中某个原子核的共振频率有时由该原子的化
学形式决定。比如，可看到乙醇中的质子显示三个独立的峰，分别对应于CH3、CH2和OH
键中的几个质子。这种所谓化学位移是与价电子对外加磁场所起的屏蔽效应有关。

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