磁场共振分析仪

很多人使用量子弱磁场共振分析仪的时候都会发现有一些报告有一定的相似性，这个和仪器检测原理有关，量子弱磁场共振分析仪的检测原理分两方面：　　一、通过统计学，根据近10年中国人体健康的单项指数进行统计，比如说50岁以上的男性换糖尿病的概率是63%，那么在相应的数据计算中，这个概率就计算到里面，并且跟这个人的体重和身高的比例也是有关系的，所以楼主问的为什么年轻人 中年人 老男人 心脑和骨钙都有问题，年轻人肯定是轻微的，比如一个加号或者两个加号，这样的属于亚健康，可以根据自己的条件进行调理，因为现在的工作压力紧绷，大多数人都是这个样子的，那中老年男性更好说了，中国是世界心脑血管疾病高发区，这种比例肯定是很大，所以检测的结果会有挺多人有这种问题，只有3个加号才是疾病倾向，您要通过问诊来判断客户是否有并发症，从而来判断客户是否有心脑血管疾病或者缺钙。　　二、电磁场分析：经过第一步的概率分析之后，第二部就进入电磁场分析了，电脑通过USB口向仪器输入了5V的电压，那么人体是导体，通过仪器的取样器向人体输入一定的电压（36V以下是安全电压，不要担心），既然人体是电阻，电能通过人体肯定会有损耗，量子弱磁场共振分析仪会根据电损数据进行二次分析，然后得出具体的数据。

生物微磁共振分析仪是一种新兴的快速、准确、无创波谱检测方法，特别适用于药品、保健品疗效对比和亚健康的检查，其检测项目主要有：心脑血管、骨密度、微量元素、血铅、风湿病、肺呼吸道、肾病、血糖、肠胃、肝胆、脑神经、妇科、钙铁锌硒等30多种检测项目。 该弱磁场检测仪通过手握传感器来收集人体微弱磁场的频率和能量，经仪器放大、计算机处理后与仪器内部设置的疾病、营养指标的标准量子共振谱比较，用富利叶分析法分析样品的波形是否变得混乱。根据波形分析结果，对被测者的健康状况和主要问题做出分析判断，并提出规范的防治建议。

平时怎样维护核磁共振仪的基础磁场呢？一般多久维护一次？具体怎样操作呢？

看到一些关于低场脉冲核磁共振的基础知识，跟大家分享一下，我还以为磁场强度越高的核磁共振检测效果越好呢，原来低场脉冲核磁共振也很有用途[em31]

我想问一下核磁共振仪器里面的两块超导磁体之间的磁场是匀强磁场吗？假设在其中放入一个带正电荷的粒子，磁场对它的作用力应该是什么方向的呢？怎么分析它的运动轨迹？谢谢

[font=微软雅黑][size=16px]核磁共振波谱仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer，简称NMR）是一种重要的分析仪器，广泛应用于化学、生物化学、药物研究等领域。它利用原子核在外加磁场和射频辐射作用下的共振现象，通过测定原子核的共振频率和强度，从而获取样品的结构和性质信息。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]核磁共振波谱仪的工作原理基于原子核在外加磁场中的磁矩与射频辐射的相互作用。当样品置于强磁场中时，原子核的磁矩会在磁场方向上产生能级分裂，而射频辐射则能够使原子核从一个能级跃迁到另一个能级。通过测定原子核共振频率和强度，可以得到样品分子的结构、构象、动力学等信息。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]核磁共振波谱仪具有高分辨率、灵敏度高、非破坏性等优点，因此在化学分析和结构表征中得到了广泛应用。在有机化学领域，NMR可以用于确定化合物的结构、判断化学反应的进行情况、研究分子构象等；在生物化学和药物研究中，NMR可以用于研究蛋白质、核酸的结构和相互作用，以及药物与靶标的结合情况等。[/size][/font][font=微软雅黑][size=16px]随着科学技术的不断发展，核磁共振波谱仪的应用领域也在不断拓展，例如在医学影像学中的核磁共振成像（MRI）技术就是基于核磁共振原理的。未来，随着核磁共振技术的进一步发展和完善，相信它将在更多领域发挥重要作用，为人类的科学研究和生活带来更多的福祉。[/size][/font]

同核磁共振录井、核磁测井一样，把核磁共振技术应用于油田开发实验、储层评价等领域，也是[url=http://www.reccore.com/index.shtml]廊坊分院核磁室[/url]多年来潜心研究的高新技术，向油田推广该项技术，研究、解释油田疑难问题，可为油田开发方案的确立提供了重要的依据。[url=http://www.reccore.com/news/news_detail.php?type=1&id=51]察看详细信息[/url]

核磁共振是检查身体的“利器”，但植入心脏起搏器的患者“禁止入内”——这是因为核磁共振的高磁场可能导致心脏起搏器的损坏。但我国科学家日前研制成功的超低场核磁共振谱仪，很可能在不久的将来解除这项“禁令”。 这台仪器是由中科院武汉物理与数学研究所超灵敏磁共振研究组研制成功的，是我国首台近室温（40摄氏度）的超低场核磁共振谱仪。这种仪器不但可用来研究物质分子在地磁场等自然条件下的结构信息与动力学，还能直接探测铁磁性物质如氧化铁磁纳米粒子等样品，有望在生物、医学等领域发挥作用。 核磁共振是一种探测物质分子结构和动力学的技术，探测到的信息则要用磁共振成像来还原，这就需要核磁共振谱仪。传统的核磁共振技术采用射频感应线圈来探测磁共振信号，为了获得更高的信号灵敏度，大多数商用核磁共振谱仪都在向高磁场发展。但是，高磁场有很多局限性。比如不能用于心脏起搏器等体内植入器件；再比如，我们身处的地球磁场是弱磁场，这就让传统的核磁共振谱仪面对处于自然环境中的化学样品和生物组织往往“束手无策”，难以获得可用的信号。 超低场核磁共振谱仪就是一种可以探测极弱磁场下磁共振信号的仪器。该研究组刘国宾博士利用高灵敏原子磁力计替代传统的射频线圈，从而能通过光学技术探测到极弱磁场下的磁共振信号。这种仪器既能在自然条件下保持灵敏性，也降低了制造成本；同时，它对造影剂的探测精度很高，因此在医学、生物等领域有很广阔的应用前景。来源：光明日报 2013年11月19日

中国科技网讯 据物理学家组织网7月9日报道，一个联合科研团队创建了有关太阳内部等离子体运动的核磁共振成像（MRI），清晰地显示了太阳如何将内部深处的热量传输至表面。相关研究报告发表在近期出版的美国《国家科学院学报》上，其颠覆了我们对太阳热量如何向外传送的固有理解，并向有关太阳黑子和磁场产生的现存解释发起了挑战。 这一研究由美国纽约大学、普林斯顿大学、德国马克斯·普朗克研究所以及美国国家航空航天局（NASA）共同进行。科学家表示，太阳的热量由核心的核聚变产生，通过外部三分之一区域的对流进行传送。然而我们对于这一过程的理解很大程度上十分理论化：太阳并非透明，因此对流不能被直接观察到，因而我们依赖于所知的液体流动相关理论，并将这一理论应用于太阳。 通过显影来理解对流对了解一系列现象极其重要，其中包括太阳黑子的形成，它的温度比太阳表面其他部分的温度要低；也包括太阳磁场，其由太阳内部的等离子体运动所创建。 为给太阳等离子体流拍摄MRI，研究人员检查了由NASA太阳动力学天文台所携带的日震与磁成像仪（HMI）拍摄到的高分辨率太阳表面图像。利用1600万像素的照相机，HMI能够测量由对流引发的太阳表面运动。而一旦科学家捕获到太阳表面精确的运动波，就能计算出无法观测到的等离子体运动。 这些对流运动一般被认为能够支撑太阳外部三分之一区域的大规模环流，从而产生太阳磁场。然而科研人员此次发现，与现存理论相差甚远，太阳的等离子体运动速度约比之前预计的要慢100倍。如果这些对流运动的速度确实如此之慢，那广为接受的太阳磁场产生理论将被打破，不再有强有力的理论能够解释这种磁场为何产生，而我们对于太阳内部物理现象的理解也需得到彻底修正。（张巍巍） 《科技日报》（2012-07-11 二版）

小弟在做核磁共振仪中的梯度磁场设计，不知道梯度磁场大小和均匀磁场强度的关系才能和样品发生共振。[em54]

不知道磁场强度高的核磁共振操作和低的核磁共振操作有什么不同呢？谢谢

多种核磁共振谱仪使用的基本认识:核磁共振的原理: 化合物在强磁场下, 吸收无线电波.被吸收的波段, 就是化学位移 被吸收的量, 就是积分.核磁共振的检测主要步骤: 样品溶液放入谱仪腔体中, 进行扫描 (提供脉冲, 收集信号), 然后进行分析 (不一定用谱仪的软件, 可以把 FID 文档取出, 另外用软件在家用电脑处理).Bruker 与 国产谱仪的检测步骤较刁钻: 要求必须先给样品命名存谱,然后才接受检测指令. 其他的大小谱仪, 检测后满意觉得有存谱必要, 才进行存谱的操作 (命名, 找存档的位置).检测过程的小修饰:1) 考虑参数是否修改: 检测多少次, 谱宽范围, 使用溶剂种类2) 检测前确定: 匀场合适3) 匀场的前提要求: 锁场下好操作, 防止磁场漂移.所以, 核磁共振的检测步骤很单纯简单. 不要把检测或原理看得太难太复杂. 应该把握好主轴, 尽量避免旁枝修饰补充工作的干扰, 影响了理解.

多种核磁共振谱仪使用的基本认识:核磁共振的原理: 化合物在强磁场下, 吸收无线电波.被吸收的波段, 就是化学位移 被吸收的量, 就是积分.核磁共振的检测主要步骤: 样品溶液放入谱仪腔体中, 进行扫描 (提供脉冲, 收集信号), 然后进行分析 (不一定用谱仪的软件, 可以把 FID 文档取出, 另外用软件在家用电脑处理).Bruker 与 国产谱仪的检测步骤较刁钻: 要求必须先给样品命名存谱,然后才接受检测指令. 其他的大小谱仪, 检测后满意觉得有存谱必要, 才进行存谱的操作 (命名, 找存档的位置).检测过程的小修饰:1) 考虑参数是否修改: 检测多少次, 谱宽范围, 使用溶剂种类2) 检测前确定: 匀场合适3) 匀场的前提要求: 锁场下好操作, 防止磁场漂移.所以, 核磁共振的检测步骤很单纯简单. 不要把检测或原理看得太难太复杂. 应该把握好主轴, 尽量避免旁枝修饰补充工作的干扰, 影响了理解.

核磁共振仪广泛用于有机物质的研究，化学反应动力学，高分子化学以及医学，药学和生物学等领域。20年来，由于这一技术的飞速发展，它已经成为化学领域最重要的分析技术之一。　　　 　　早在1924年，奥地利物理学家泡里就提出了某些核可能有自旋和磁矩。 "自旋"一词起源于带电粒子，如质子、电子绕自身轴线旋转的经典图像。这种运动必然产生角动量和磁偶极矩，因为旋转的电荷相当于一个电流线圈，由经典电磁理论可知它们要产生磁场。当然这样的解释只是比较形象的比拟，实际情况要比这复杂得多。　　 　　原子核自旋的情况可用自旋量子数I表示。自旋量子获得，质量数的原子序数之间有以下关系：　　 　　质量数 原子序数 自旋量子数（I）　　 　　奇数 奇数或偶数 1/2, 3/2 , 5/2……　　 　　偶数 偶数 0　　 　　偶数 奇数 1，2，3……　　 　　10的原子核在自旋时会产生磁场；I为1/2的核，其电荷分布是球状；而I≥1的核，其电荷分布不是球状，因此有磁极矩。　　 　　I为0的原子核置于强大的磁场中，在强磁场的作用下，就会发生能级分裂，如果用一个与其能级相适应的频率的电磁辐射时，就会发生共振吸收，核磁共振的名称就是来源于此。

南京普江科学仪器有限公司是专门从事科学仪器的开发、生产、销售的专业公司。公司本着知识、科技、创新的宗旨，诚信、求实、服务的精神。整合优势资源，瞄准国际先进技术，不断开发、生产一流产品。特别致力于低场脉冲傅立叶变换核磁共振仪器的发展。我公司开发生产的PNMR系列核磁纤维含油率检测仪已接近世界同类仪器的水平。目前唯一国产脉冲傅立叶变换核磁共振纤维含油率检测仪PNMR系列核磁纤维含油率检测仪 简单、快速、准确地测定纤维的含油率纤维表面的纤维油剂含量是一个重要的质量控制参数，它直接决定纤维是否能满足工艺过程要求，以及是否能满足纤维将来的使用目的；同时在很多情况下纤维油剂与纤维原材料的成本相比，现场控制纤维涂层的含油量可限制并可能降低成本；另一方面，一些聚合体（如聚酰胺、聚脂、纤维胶）的合成物中自然含有不可忽略的水分（例如超过1% w/w），水分的含量直接影响纤维的质量及其经济价值，当测量值有明显变化时需现场及时加以控制。因此为了保证纤维 的质量和有效的控制成本，需要在纤维的生产过程中快速、准确地检测并控制纤维油剂的含量。我国在这方面还较为落后。我公司生产的PNMR系列核磁粮油检测仪为此项检测提供了一种达到国际标准的仪器。核磁共振检测的方法 传统的对纤维表面油剂含量测定方法是使用适当的有机溶剂对纤维进行溶解和萃取处理，而后用重量分析法（蒸馏法）或光谱分析法（红外光谱、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]光谱）进行油含量测定。这些方法的缺点是：过程复杂、耗时长、需要使用消耗品以及需要熟练的操作；同时由于表面油膜不可能100%被提取出来，其检测结果也不可能有很高的准确性。另外，由于提取油膜需要萃取剂，这些萃取剂不同程度对对个人及环境造成一些危害。萃取剂都会的引入一些化学组份而妨碍光谱学测量。 核磁共振技术可以测定样品成分中的氢质子的量，本公司生产的PNMR系列核磁纤维含油率检测仪正是使用了这一先进的核磁共振技术，可以精确的测定样品中油和水的含量。使用低磁场脉冲核磁共振（NMR）方法，不仅操作容易、速度快、准确度高，而且测量结果不受样品复杂基质和背景的影响，因此是一种非破坏性、准确、快速的测定方法。其测量过程非常简单：将油籽样品放入试管中，称重后再插入核磁共振检测仪即开始测定，几十秒钟就给出准确的分析结果。核磁纤维含油率检测仪能节省时间、节约原料、提高质量，因而为纤维生产带来显著的经济效益。这一检测技术重复性好，仪器的精度高业已成为纤维生产行业的一个工业标准，被欧美纤维生产厂家作为常规检测设备。一些公司以将此列入其纤维生产的工艺标准，并使用多年。PNMR系列核磁油料检测仪的特点 • 不需制备样品: 只需将样品称重后放入试管中，将试管插入样品池中就可进行检测。样品在无损环境下检测，测后可以回收利用。 • 检测极为迅速: 只需20几秒即可完成测试。• 不需任何试剂: 不象其他化学方法那样需要溶剂。核磁共振检测仪不需任何消耗品，避免了许多化学试剂对人体和环境造成的健康危害。 • 结果精确可靠: 分析精度高于其他检测方法。其检测结果的重现性是其他方法无法达到的。 • 软件简单易用: 全中文的操作软件简单易用操作人员不必接受专门培训就可日常操作。 • 专家系统强大：可配置功能强大的专家分析系统，特别适合新产品的研究开发请各位大虾帮助宣传，支持国内核磁共振事业

[font=微软雅黑, &][color=#1f1f1f] 核磁共振（NMR）是一种基于原子核自旋和磁场相互作用原理的物 理现象，广泛应用于各个领域，尤其在化学和医学领域中被广泛运用。 然而，在环境监测领域中，核磁共振技术的应用也具有巨大潜力。本 文将详细讲解核磁共振技术在环境监测中的应用，并探讨其实验准备、 过程以及其他专业性角度。 一、核磁共振技术的基本原理 核磁共振技术是基于原子核的磁共振现象。原子核带有自旋以及正、 负电荷，因此会产生磁矩。当物质处于外加磁场中时，原子核会在这 个磁场的作用下发生预先的进动运动，这种现象称为共振。核磁共振 技术通过探测原子核共振的频率和强度来提供有关物质的结构和特性 的信息。 二、核磁共振技术在环境监测中的应用 1. 检测有机污染物：核磁共振技术可以用来检测环境中的有机污染 物，例如挥发性有机物、农药和工业化学品。通过观察样品中有机污 染物的核磁共振信号，可以确定其存在的类型、浓度和其他相关信息。 2. 分析水质：核磁共振技术可以用于对水样中的化学成分进行分析， 例如饮用水中的微量有机物、重金属和放射性物质。通过核磁共振技 术，可以快速、准确地确定水样中的污染物含量，并评估其对环境和 人体健康的潜在影响。 3. 研究土壤污染：核磁共振技术可以被应用于土壤样品的分析，为 了解土壤中污染物的来源、分布和迁移过程。通过核磁共振技术，可 以非侵入地观测土壤样品中有机物和无机物的分布情况，帮助决策者 有效地制定土壤污染防治策略。 4. 监测大气污染：核磁共振技术可以用于监测大气中的污染物，例 如挥发性有机物、大气颗粒物和臭氧。通过分析大气样品中的核磁共 振信号，可以了解大气污染的来源和分布情况，并为制定环境保护政 策提供科学依据。 三、核磁共振技术的实验准备和过程 1. 实验准备： a. 选择合适的核磁共振仪器：根据实验需要选择适合的核磁共振仪 器，例如高分辨率核磁共振仪。 b. 准备样品：根据实验目的，选择合适的样品，例如水、土壤或大 气样品。将样品制备成适合核磁共振分析的形式，例如通过提取、浓 缩或纯化等方法。 c. 设置实验条件：根据样品特点设置合适的实验条件，包括磁场强 度、温度、溶剂和脉冲序列等参数。 2. 实验过程： a. 样品放入核磁共振仪器：将准备好的样品放入核磁共振仪器中， 根据仪器的要求进行正确的样品适配。 b. 设置实验参数：根据实验目的和样品特性设置核磁共振仪器的参 数，例如磁场强度、温度和脉冲序列等。 c. 数据采集：启动核磁共振仪器进行数据采集，记录核磁共振信号 的频率和强度等信息。 d. 数据分析：对采集到的核磁共振数据进行分析处理，根据信号的 特征和模式进行结构推断和定量分析。 四、核磁共振技术在环境监测中的其他专业性角度 1. 定量分析：通过测量核磁共振信号的强度，可以对环境样品中的 污染物进行定量分析，通过与标准曲线或参考物质进行比对，可以得 出样品中污染物的浓度。 2. 精确结构确定：核磁共振技术在环境监测中还可以用于精确确定 污染物的分子结构和立体构型，为进一步研究其环境行为和生物效应 提供重要依据。 3. 无损检测：核磁共振技术是一种非侵入性的检测方法，可以通过 对样品的扫描分析，获取详细信息，同时不会对环境样品造成损坏。 [/color][/font]

[font=&][size=16px][color=#191919]nmr核磁共振仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer，NMR Spectrometer）是一种用于进行核磁共振实验用的科学仪器。它通过应用强磁场和射频脉冲，对物质中的核自旋进行激发和检测，从而获取样品的核磁共振谱图。[/color][/size][/font] nmr核磁共振仪实验用通常由以下主要组件组成： 1.磁体（Magnet）：磁体是核磁共振仪的核心部件，产生强大的恒定磁场。高场核磁共振仪通常使用超导磁体，而低场核磁共振仪可能使用永磁体或传统磁体。 2.射频系统（RF System）：射频系统产生射频脉冲，并将其传输到样品中，用于激发和探测样品中的核自旋。它包括射频发生器、射频放大器、射频探头等。 3.梯度线圈（Gradient Coils）：梯度线圈用于在空间中创建非均匀磁场，从而实现空间定位和成像功能。梯度线圈通常是用于核磁共振成像（MRI）的核磁共振仪的关键组件。 4.控制系统（Control System）：控制系统用于控制和操作核磁共振仪的各个组件，包括磁场控制、射频脉冲控制、数据采集和处理等。 5.计算机系统（Computer System）：计算机系统用于数据采集、处理和分析，以及仪器控制和实验参数设置。它通常与核磁共振仪的控制系统紧密集成。 nmr核磁共振技术的优点是具有高灵敏度、无需对样品进行处理、可检测水油含量等，因此在食品、农业、生命科学等领域得到了广泛的应用。不同类型的核磁共振仪具有不同的规格和功能，可根据实验需求和研究领域选择适合的仪器。

95年买的VARIAN，请教仪器磁场泄漏问题及对人的危害。谢谢了！

[em61] 基本原理 　　 核子的自旋和磁矩的存在，使其能够在强大的磁场中旋进。Radi测出不同核子的角动量和磁矩。不同核子在同一磁场中其磁矩和角动量各不相同。同一核子在不同场强的磁场中，其振荡频率也不相同。 　　 磁共振是共振现象的一种，是指原子核在进动中吸收外界能量产生的一种能量跃迁现象。这种跃迁只能出现在相邻两个能量级之间。所谓外界能量是指一个激励电磁场（射频磁场），它的磁矢量在某一个平面上旋转，因此，除其旋转频率正好与原子核回转频率相同外，其自旋方向必须和核磁矩相同，原子核才会吸收到能量，这是磁共振现象的必要条件。 　　 磁共振成像技术的发展产生了许多成像技术方法，但总的设计思想是如何用磁场值来标记受检体中共振核子的空间位置。发生共振的频率与它所在的位置的磁场强度成正比。如果能使空间各点的磁场值互不相同，各处的共振频率也就不同，把共振吸收强度的频率分布显示出来，实际就是共振核子的分布，即核磁共振自旋密度图象。但不可能使同一时刻的三维空间中各点具有不同的磁场值，所以需设计突出各特定点信息的方案。 　　 要达到此目的，首先可对观测的对象进行空间编码，把研究对象简化为由nx，ny，nz个小体积（体素）的组成，然后采用依次测量每个体素或由体素排列的线或面的信息量，再根据个体素的编码与空间位置的一一对应关系实现图象重建。由于成像的灵敏度、分辨率、成像时间和信噪比（S/N）等要求不同，产生了多种成像方法，归纳起来可分为两大类：一是投影重建法；二是非投影重建法，包括线扫描成像法和直接傅立叶变换（fourier transform）成像法。 　　 图片说明： 　　 磁共振成像的空间定位 　　 1）矢向梯度磁场：平行于Y轴、梯度磁场自后向前变化，从而明确前后关系； 　　 2）横向梯度磁场：平行于X轴、梯度磁场自右向左变化，从而明确左右关系； 　　 3）轴向梯度磁场：平行于Z轴、梯度磁场自上向下变化，从而明确上下关系。

核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。 1．原子核的自旋 核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况，见表8-1。 I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。 2．核磁共振现象 原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。 式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值， 当自旋核处于磁场强度为H0的外磁场中时，除自旋外，还会绕H0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为进动，见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度H0成正比，比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。 微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是： m=I，I-1，I-2…-I 原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出： 向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射，当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时，处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振，简称NMR。 目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振（Proton Magnetic Resonance），简称PMR，也表示为1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）简称CMR，也表示为13C-NMR。 3.1H的核磁共振 饱和与弛豫 1H的自旋量子数是I=1/2，所以自旋磁量子数m=±1/2，即氢原子核在外磁场中应有两种取向。见图8-2。1H的两种取向代表了两种不同的能级， 因此1H发生核磁共振的条件是必须使电磁波的辐射频率等于1H的进动频率，即符合下式。 核吸收的辐射能大？ 式（8-6）说明，要使v射=v0，可以采用两种方法。一种是固定磁场强度H0，逐渐改变电磁波的辐射频率v射，进行扫描，当v射与H0匹配时，发生核磁共振。另一种方法是固定辐射波的辐射频率v射，然后从低场到高场，逐渐改变磁场强度H0，当H0与v射匹配时，也会发生核磁共振。这种方法称为扫场。一般仪器都采用扫场的方法。 在外磁场的作用下，1H倾向于与外磁场取顺向的排列，所以处于低能态的核数目比处于高能态的核数目多，但由于两个能级之间能差很小，前者比后者只占微弱的优势。1H-NMR的讯号正是依靠这些微弱过剩的低能态核吸收射频电磁波的辐射能跃迁到高能级而产生的。如高能态核无法返回到低能态，那末随着跃迁的不断进行，这种微弱的优势将进一步减弱直至消失，此时处于低能态的1H核数目与处于高能态1H核数目相等，与此同步，PMR的讯号也会逐渐减弱直至最后消失。上述这种现象称为饱和。 1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态，这种过程称为弛豫，因此，在正常测试情况下不会出现饱和现象。弛豫的方式有两种，处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子，即体系往环境释放能量，本身返回低能态，这个过程称为自旋晶格弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋晶格弛豫时间。自旋晶格弛豫降低了磁性核的总体能量，又称为纵向弛豫。两个处在一定距离内，进动频率相同、进动取向不同的核互相作用，交换能量，改变进动方向的过程称为自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋-自旋弛豫时间。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的总体能量，又称为横向弛豫。 4.13C的核磁共振 丰度和灵敏度 天然丰富的12C的I为零，没有核磁共振信号。13C的I为1/2，有核磁共振信号。通常说的碳谱就是13C核磁共振谱。由于13C与1H的自旋量子数相同，所以13C的核磁共振原理与1H相同。 将数目相等的碳原子和氢原子放在外磁场强度、温度都相同的同一核磁共振仪中测定，碳的核磁共振信号只有氢的1/6000，这说明不同原子核在同一磁场中被检出的灵敏度差别很大。13C的天然丰度只有12C的1.108％。由于被检灵敏度小，丰度又低，因此检测13C比检测1H在技术上有更多的困难。表8-2是几个自旋量子数为1/2的原子核的天然丰度。 5.核磁共振仪 目前使用的核磁共振仪有连续波（CN）及脉冲傅里叶（PFT）变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成（见图8-5）。磁铁用来产生磁场，主要有三种：永久磁铁，磁场强度14000G，频率60MHz；电磁铁，磁场强度23500G，频率100MHz；超导磁铁，频率可达200MHz以上，最高可达500～600MHz。频率大的仪器，分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈，用它来保证磁铁产生的磁场均匀，并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。 70年代中期出现了脉冲傅里叶核磁共振仪，它的出现使13C核磁共振的研究得以迅速开展。 氢 谱 氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息：化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这些信息，可以推测质子在碳胳上的位置。

核磁共振的原理 　　核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。 　　 　　根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同： 　　 　　质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 　　质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数 　　质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数 　　迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有： 1H、11B、13C、17O、19F、31P 　　 　　由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。进动具有能量也具有一定的频率。 　　 　　原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 　　 　　原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。 　　 　　为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这样就形成了一个核磁共振信号。

波谱核磁共振就是核磁共振波谱法，与紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质谱被人们称为“四谱”，是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，亦可进行定量分析。 波谱核磁共振技术的原理： 在强磁场中，某些元素的原子核和电子能量本身所具有的磁性，被分裂成两个或两个以上量子化的能级。吸收适当频率的电磁辐射，可在所产生的磁诱导能级之间发生跃迁。在磁场中，这种带核磁性的分子或原子核吸收从低能态向高能态跃迁的两个能级差的能量，会产生共振谱，可用于测定分子中某些原子的数目、类型和相对位置。 波谱核磁共振技术的分类： 核磁共振波谱按照测定对象分类可分为：1H-NMR谱（测定对象为氢原子核）、13C-NMR谱及氟谱、磷谱、氮谱等。有机化合物、高分子材料都主要由碳氢组成，所以在材料结构与性能研究中，以1H谱和13C谱应用最为广泛。

[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分析仪，采用塞曼方式扣除背景的干扰早已不是什么新鲜的技术了。使用塞曼方式就要有磁场存在，那么磁钢就是产生磁场的来源了。在目前市面上所销售的塞曼扣除背景的仪器中，使用的磁钢种类，我本人见过的有两种；一种是永久磁钢的，也称为永久磁场的，它是将两个软铁极靴预先充好磁来使用的。另一种是交流磁钢的，它是在原子化阶段，通过给两个极靴外围的线圈施加上交流电流而产生交流磁场的。但是我还听到另一种说法，就是直流磁场。我的问题是：是不是真有给磁钢极靴上的线圈施加直流电流而产生直流磁场的磁钢？望大家发表高见！

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。

科技日报 2013年10月26日http://www.wokeji.com/shouye/zbjqd/201310/W020131026041724991736.jpg INUMAC成像仪，其主超导线圈由170千米的铌—钛合金制成，在通电和液氦制冷条件下能产生11.75特斯拉的磁场强度。 科技日报讯 （记者常丽君）据物理学家组织网10月25日（北京时间）报道，世界最强的磁共振成像仪（MRI）即将建成，预计可在2015年初拍摄第一张图像。该机器能产生11.75T（特斯拉）的磁场强度，足以举起60吨的重型坦克。此前的最强记录是美国伊利诺斯大学的9.4T成像仪，大型强子对撞机上的超导磁体也只有8.4T。新仪器能以前所未有的精度拍摄人类脑图像，帮科学家在脑研究领域攻克新难题，做出新发现。 该扫描仪项目称为“采用高场磁共振与对照孔技术的神经疾病成像（INUMAC）”，由法国和德国于2006年共同发起，预计成本2亿欧元，已进行了7年。今年夏天，超导线制造商Luvata公司交付了约200千米长的超导铌—钛线。在1.8K（开尔文）绝对温度下用超流氦制冷时，这些线可载流1500安培。制造的关键是一种新型的盘绕设计，允许液氦能到达所有需要制冷的地方。 标准医用扫描仪的空间分辨率为1毫米，覆盖约1万个神经元，时间分辨率约为1秒。而据法国替代能源与原子能委员会项目主管皮埃尔·韦德林介绍，INUMAC能达到0.1毫米，1000个神经元，看到1/10秒内的变化。有了这种分辨率，MRI能提供更精确的脑部功能成像，探测到多种脑病早期信号，如老年痴呆症、帕金森症，还可能检测治疗效果。 一般的MRI只能拍摄与氢核相关的较强信号，新仪器场强更高，可能拍摄到钠或钾原子核发出的更弱信号，以此获得有用的生理信息。虽不能拍摄单个神经元的活动，但在解码与个人内心思想和梦境有关的脑波图时，能提供比以往更高的精确度。 这么高的场强也引起人们的担忧。首先对内置设备制造商来说，要确保设备在巨大磁孔道内的安全，难度大大增加。此外，两位数的场强会对人体组织产生什么影响，人们还不完全了解。对此，除了利用计算机模型与模拟来指导如何使用，物理测试也必不可少。 韦德林表示，希望明年9月能交付全部的组装磁体，经3个月的测试后再加入成像系统的其他部分。 总编辑圈点 长久以来，科学家一直希望更多地了解人类的大脑，直到脑功能成像技术的出现，人们终于第一次直接“看”到了自己“顶头上司”的活动。作为目前最重要的脑功能成像技术，磁共振自从诞生就开始得以飞速发展和广泛应用。尤其是近些年，为了看得更真切，科学家不断在更高场强上做文章，从3T到9.4T，再到如今不可思议的11.75T！不过，新纪录保持者的安全性真着实需要更严苛的检验，11.75T真不是闹着玩儿的，弄不好，隔壁房间有块铁疙瘩也会带来严重后果。

[font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][color=#191b1f]核磁共振仪主要由磁铁、探头、射频发生器、射频接收器、[/color][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][color=#191b1f][url=https://zhida.zhihu.com/search?q=%E6%89%AB%E6%8F%8F%E5%8F%91%E7%94%9F%E5%99%A8&zhida_source=entity&is_preview=1]扫描发生器[/url][/color][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][color=#191b1f]、信号放大及记录仪六部分组成。[/color][/font] 1. 磁铁 磁铁是核磁共振仪最基本的组成部件。它要求磁铁能提供强而稳定、均匀的磁场。核磁共振仪使用的磁铁有三种：永久磁铁，电磁铁和[url=https://zhida.zhihu.com/search?q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E7%A3%81%E9%93%81&zhida_source=entity&is_preview=1]超导磁铁[/url]。由永久磁铁和电磁铁获得的磁场一般不能超过2.5T。而超导磁体可使磁场高达10T以上，并且磁场稳定、均匀。 目前超导核磁共振仪一般在200~400MHz，最高可打600MHz。但超导核磁共振仪价格高昂，目前使用还不十分普遍。 2. 探头 探头装在磁极间隙内，用来检测核磁共振信号，是仪器的心脏部分。探头除包括试样管外，还有发射线圈接受线圈以及豫放大器等元件。待测试样放在试样管内，再置于绕有接受线圈和发射线圈的套管内。磁场和频率源通过探头作用于试样。 为了使磁场的不均匀性产生的影响平均化，试样探头还装有一个气动涡轮机，以使试样管能沿其纵轴以每分钟几百转的速度旋转。 3. 射频发生器 高分辨波谱仪要求有稳定的射频频率和功能。为此，仪器通常采用恒温下的[url=https://zhida.zhihu.com/search?q=%E7%9F%B3%E8%8B%B1%E6%99%B6%E4%BD%93%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&zhida_source=entity&is_preview=1]石英晶体振荡器[/url]得到基频，再经过倍频、调频和功能放大得到所需要的射频信号源。 为了提高基线的稳定性和磁场锁定能力，必须用音频调制磁场。为此，从石英晶体振荡器中的得到音频调制信号，经功率放大后输入到探头调制线圈。 4、射频接收器 当原子核的[url=https://zhida.zhihu.com/search?q=%E6%8B%89%E8%8E%AB%E5%B0%94%E8%BF%9B%E5%8A%A8&zhida_source=entity&is_preview=1]拉莫尔进动[/url]频率与辐射频率相匹配时，发生能级跃迁，吸收能量，在感应线圈中产生毫伏级信号。 5. 扫描线圈 核磁共振仪的扫描方式有两种：一种是保持频率恒定，线形地改变磁场，称为扫场；另一种是保持磁场恒定，线形地改变频率，称为扫频。许多仪器同时具有这两种扫描方式。扫描速度的大小会影响信号峰的显示。速度太慢，不仅增加了实验时间，而且信号容易饱和；相反，扫描速度太快，会造成峰形变宽，分辨率降低。 在连续NMR中, 扫描方式最先采用扫场方式，通过在扫描线圈内加一定电流，产生10-5T磁场变化来进行核磁共振扫描。相对于NMR的均匀磁场来说，这样变化不会影响其均匀性。 6. 信号检测及记录处理系统 （1）接受单元 从探头预放大器得到的载有核磁共振信号的射频输出，经一系列检波、放大后，显示在示波器和记录仪上，得到[url=https://zhida.zhihu.com/search?q=%E6%A0%B8%E7%A3%81%E5%85%B1%E6%8C%AF%E8%B0%B1&zhida_source=entity&is_preview=1]核磁共振谱[/url]。现代NMR仪器常配有一套积分装置，可以在NMR谱图上以阶梯形式显示出积分数据。由于积分信号不像峰高那样易受多种条件的影响，可以通过他来估计各类核的相对数目及含量，有助于定量分析。 （2）信号累加 若将试样重复扫描数次，并使各点信号在计算机中进行累加，则可提高连续波核磁共振仪的灵敏度。当扫描次数为N时，则信号强度正比于N，考虑仪器难以在过长的扫描时间内稳定，一般N=100左右为宜。

[B][center]核磁共振技术 （1）[/center][/B] 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，GO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II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EM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，WD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。(1)70年代以来核磁共振技术在有机物的结构，特别是天然产物结构的阐明中起着极为重要的作用。目前，利用化学位移、裂分常数、H—′HCosy谱等来获得有机物的结构信息已成为常规测试手段。近20年来核磁共振技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步。在谱仪硬件方面，由于超导技术的发展，磁体的磁场强度平均每5年提高1.5倍，到80年代末600兆周的谱仪已开始实用，由于各种先进而复杂的射频技术的发展，核磁共振的激励和检测技术有了很大的提高。此外，随着计算机技术的发展，不仅能对激发核共振的脉冲序列和数据采集作严格而精细的控制，而且能对得到的大量的数据作各种复杂的变换和处理。在谱仪的软件方面最突出的技术进步就是二维核磁共振（2D—NMR）方法的发展。它从根本上改变了NMR技术用于解决复杂结构问题的方式，大大提高了NMR技术所提供的关于分子结构信息的质和量，使NMR技术成为解决复杂结构问题的最重要的物理方法。①2D—NMR技术能提供分子中各种核之间的多种多样的相关信息，如核之间通过化学键的自旋偶合相关，通过空间的偶极偶合（NOE）相关，同种核之间的偶合相关，异种核之间的偶合相关，核与核之间直接的相关和远程的相关等。根据这些相关信息，就可以把分子中的原子通过化学键或空间关系相互连接，这不仅大大简化了分子结构的解析过程，并且使之成为直接可靠的逻辑推理方法。②2D—NMR的发展，不仅大大提高了大量共振信号的分离能力，减少了共振信号间的重叠，并且能提供许多1D—NMR波谱无法提供的结构信息，如互相重叠的共振信号中每一组信号的精细裂分形态，准确的耦合常数，确定耦合常数的符号和区分直接和远程耦合等。③运用2D—NMR技术解析分子结构的过程就是NMR信号的归属过程，解析过程的完成也就同时完成了NMR信号的归属。完整而准确的数据归属不仅为分子结构测定的可靠性提供了依据，而且为复杂生物大分子的溶液高次构造的测定奠定了基础。④2D—NMR的发展导致了杂核（X—NMR），特别是13C—NMR谱的广泛研究和利用。杂核大多是低丰度，低灵敏度核种，由于灵敏度低和难以信号归属，以往利用不多。但X—NMR谱包含有大量的有用结构信息，新颖的异核相关谱（HET—Cosy）提供的异核之间的相关信息（如H—C，C—C，H—P，H—N）不仅为这些杂核的信号归属提供了依据，而且能提供H—NMR所不能提供的重要结构信息。⑤2D—NMR技术的发展也促进了NOE的研究和应用的发展。NOE反映了核与核在空间的相互接近关系，因此它不仅能提供核与核之间（或质子自旋耦合链之间）通过空间的连接关系，而且能用来研究核在空间的相互排布即分子的构型和构象问题。2D—NMR技术由于其突出的优点和巨大的潜力，在谱仪硬件能够满足2D—NMR实验（即进入80年代）以后的短短几年时间内，已有1000余篇论文和数十种评论和专著出现。

我是波普学的新人，很多知识都不太理解，想问一下大家，什么是核磁共振？在外来磁场作用下，原子核自旋到哪种程度？是与磁场的作用力相平衡么？又是怎么达到共振，产生信号的？谢谢！！