福斯特共振能量转移

如题：如何通过实验判断内滤效应与共振能量转移的区别呢？1 因为所测试剂确实在量子点发射峰位置有吸收，，但是又不存在受体荧光增强的现象；（就光谱重叠而言）2 荧光寿命也没有变化；（共振能量转移是不是一定伴随荧光寿命变化）3 浓度大约在试剂浓度10μM的大小。（据说内滤效应是在较大的浓度下，那个大浓度大概是什么数量级呢）4 内滤效应是直接降低了激发光强还是降低了发射光呢，如果是降低了发射光，是不是也属于能量转移呢（我看到有人曾经说内滤效应也是能量转移，可以这样说嘛）非常感谢

1. 内滤效应导致的荧光淬灭是属于能量转移不？ 2. 由于内滤效应导致的荧光下降会使荧光峰位改变不？3. 能量共振转移导致的荧光下降会使荧光峰位改变不？

一种基于NGQDs-MoS2荧光共振能量转移结 合适配体检测GP73的方法

蛋白质之间也有“社交网络” ——科学家借助最新实时成像技术观察大脑工作过程 http://www.wokeji.com/shouye/guoji/201405/W020140510289236264161.jpg http://www.wokeji.com/shouye/guoji/201405/W020140510289236408271.jpg 本报记者 常丽君 综合外电 人脑约有1000亿个神经元，神经元之间约有上万亿的突触连接，形成了迷宫般的网络连接。每个神经元包含有数百万的蛋白质，执行不同的功能。确切地说，是各种蛋白质之间的相互作用形成了复杂的脑网络，而人们对这些蛋白质间相互作用的研究还处于起步阶段。 最近，美国迈阿密大学（UM）科学家开发出一种新的实时成像技术，第一次让人们能直接看到活动物脑中蛋白质之间的相互作用。 蛋白质的“社交网络” “蛋白质虽小，它们之间的相互作用形成了网络，就像人类的社交网络那样。”该项目首席研究员、迈阿密大学文理学院生物学教授阿基拉·奇巴解释说，“虽然网络的级别不一样，但在一个既定网络的基本单位之间，发生的行为都大致相同。”新技术能让科学家以可视化方式看到动物脑中蛋白质之间的相互作用，在不同的时间、不同的位置看到它的发展变化。这种互相作用就像有机生物之间的联系交往。 研究人员选择了果蝇胚胎作为实验的理想模型，因为果蝇的脑结构比较简单，而且透明，用一台荧光寿命成像显微镜（FLIM）就可能看到细胞的内部过程。观察结果对其它动物的脑，包括人脑也是适用的。 在实验中，研究人员给果蝇胚胎中的两种蛋白质做了荧光标记：一种是Rho GTPase Cdc42，也叫细胞分裂控制蛋白42，它是一种发育必需的、被广泛表达的蛋白质，由绿色荧光蛋白标记；另一种是Cdc42的信号搭档——调节蛋白WASp，也叫威斯科特—奥德里奇综合征蛋白，由红色荧光蛋白标记。目前科学家认为，这两种蛋白结合在一起，能在脑发育期间帮助神经元生长。而且人脑中也有这两种蛋白。 “交往”中的能量转移 以前人们在观察细胞内部时，需要对细胞进行化学或物理处理，这样很可能扰乱或杀死细胞，也就无法研究蛋白质在细胞天然环境中是怎样相互作用的。 研究小组利用一种叫做福斯特共振能量转移（FRET）的原理克服了这一难题。福斯特共振能量转移也叫荧光共振能量转移，是指在两个不同的荧光分子（基团）中，如果供体分子的发射光谱与受体分子的吸收光谱有一定的重叠，当这两个分子距离足够近时，就能观察到荧光能量由供体向受体转移的现象。 根据福斯特的描述，当两个小蛋白质靠得足够近时（通常是小于8纳米），就会发生这种能量转移，使供体分子的荧光寿命缩短，从3纳秒缩短到2.5纳秒。这种现象可作为两个蛋白质之间发生了物理作用的证据，也是一种分子信号，显示出活动物体内特殊蛋白之间在何时何地发生了相互作用。 研究人员发现，在果蝇胚胎的脑中形成新突触的同时同地，神经元内互相作用的蛋白质间也发生了能量共振转移现象。 “以往研究显示了Cdc42和WASp在试管中能直接结合在一起，而这是首次直接显示了两种蛋白质在脑中的相互作用。”奇巴说，“我们的最终目标是创造一种方法，能对脑中蛋白质间的相互作用进行系统地检查。现在基因组计划已经完成了，下一步就是要掌握那些基因编码蛋白在我们体内都干些什么。”来源：中国科技网-科技日报 2014年05月10日

做药物与蛋白相互作用时，用到 forster 能量转移理论，用J=ΣF(λ)ε(λ)λ4 △λ ／ΣF(λ )△λ ，J是指授体荧光发射光谱和受体的吸收光谱之间的重叠面积，可是这俩个光谱之间，一个是用F荧光强度表示，一个用吸光度表示，荧光发射光谱与荧光光源、狭缝都有关系，怎么能确定强度大小呢，只能是相对强度，这样图谱能重叠起来考虑吗

做药物与蛋白相互作用时，用到 forster 能量转移理论，用J=ΣF(λ)ε(λ)λ4 △λ ／ΣF(λ )△λ ,请教一下J怎么计算的？

[size=4][center]FRET在生物科学中的应用[/center][/size][center]作者：郑文富 来源：北大单分子与纳米生物学实验室[/center]荧光共振能量转移（FRET）(Fluorescence / Fö rster resonance energy transfer)是比较分子间距离与分子直径的有效工具，广泛用于研究各种涉及分子间距离变化的生物现象，可以定量测量两个发光基团之间的距离，在蛋白质空间构象、蛋白与蛋白间相互作用、核酸与蛋白间相互作用以及其它一些方面的研究中得到广泛应用。当生色团被光照时，被照射激发的分子可以通过散发能量来返回到基态1-3。光能可被生色团在10-15秒内吸收而在10-9秒内再发射出来。然而，也有可能被激发分子并不发光而将能量传递给别的生色团或是另外的荧光素，这些荧光素可以在相同的时间量级内发荧光，这后一种现象称为荧光共振能量转移（FRET）。FRET是通过分子间的电偶极相互作用将供体激发态能量转移给受体激发态的过程，是一种非辐射跃迁。当FRET发生时，供体的荧光减弱而受体的荧光增强。荧光素在激发态的寿命是10-9秒，在发射荧光、非辐射性发射和将激发能传递给周围的介质三者之间存在竞争。如果荧光能量转移发生，激发态能就会从供体传递给受体，荧光光子由受体发出。FRET发生的基本条件是：①、供体和受体的距离必须达到一定的数量级（20-100À ）②、受体的吸收光谱必须与供体的发射光谱相重叠。（见图1）③、供体和受体能量转移偶极子的方向必须近似地平行。Fö rster依据供体与受体的相对距离和偶极子的方向关系解释了FRET发生的原理。能量转移的效率是有一些参数决定的1-3，下面方程给出了能量转移的产效：E=R60/（R6+R60R是供体与受体在生物条件下的距离

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。

FOSS的定标模型目前是否有成熟的方法可转移成布鲁克的模型？

[size=4] [/size][b][size=4]1．荧光染料[/size][/b][size=3]荧光基团通常各自拥有单一的光吸收峰。在光的刺激下，荧光基团吸收光的能量后通常以三种方式释放出能量：1) 光能许多荧光基团吸收光能后仍旧以光能形式释放能量，并且发射光的峰值大于吸收峰。比如荧光染料Fam的光吸收峰为490nm，而发射峰为530nm。2) 热能某些荧光基团吸收光能后，能量转换为热量扩散到环境中，如Dabcyl。3) 转移给临近的分子当临近的分子满足发生能量转移的要求时，能量从荧光基团传递到临近的分子。[/size][b][size=4]2．荧光共振能量转移[/size][/b]（Fluorescence resonance energy transfer，FRET）[size=3]当某个荧光基团的发射谱与另一荧光基团的吸收光谱发生重叠，且两个基团距离足够近时，能量可以从短波长（高能量）的荧光基团传递到长波长（低能量）的荧光基团，这个过程称为荧光共振能量转移(FRET),实际相当于将短波长荧光基团释放的荧光屏蔽。[/size]

我在做实验的时候碰到一个问题，荧光试剂的荧光被猝灭剂猝灭，猝灭的原因可能是能量转移，也可能是电荷转移，那我怎么才能判断是或者不是电荷转移呢？所以我想知道有关电荷转移反应的一些特点，激态，比方说给体和受体的距离，反应速率常数等。哪位老大了解，请指点

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。(2)NMR中新的实验和应用几乎每天都在出现，NMR技术本身今后将继续就如何得到更多的相关信息，简化图谱，改善和提高检测灵敏度等几方面进行发展，其中最富有发展前景的新技术有：①选择和多重选择激励技术，进一步发展多量子技术，通过采用先进的射频技术激发那些在通常情况下禁阻的，极其微弱的多量子跃迁。选择性地探测分子内核与核之间的特定相关关系。或通过特形脉冲（shaped pulse）和软脉冲选择性地激发某些特定的核，集中研究某些感兴趣的结构问题。②“反向”和“接力”的检测技术，在异核相关谱方面，采用反向检测（称之为inverseNMR，即通过H检测来替代以往的用杂核检测的测试方法）可大大提高异核相关谱的检测灵敏度（约1个数量级）。在同核相关谱方面，通过接力相干转移（RCT—1），多重接力相干迁移（RCT—2）和各向同性混合的相干转移技术（如HOHAHA）可用来解决复杂分子（包括生物大分子）的自旋偶合解析和信号归属问题。③发展并应用谱的编辑技术，利用NMR本身在激发和接收方面的多种多样的选择和压制技术，可对十分复杂的NMR信号进行分类编辑。④发展三维核磁共振（3D—NMR）技术，随着NMR的研究对象向生物大分子转移，NMR技术所提供的结构信息的数量和复杂性呈几何级数增加，近来已出现3D—NMR技术来替代2D—NMR方法，用于生物大分子的结构测定。初步探索的结果表明3D—NMR方法不仅进一步提高了信号的分离能力，并且能提供许多2D—NMR方法所不能提供的结构信息，大大简化结构解析过程。3D—NMR测定方法的广泛使用还有待于测定方法进一步改进和计算机技术的进步。⑤与分子力学计算相结合，发展分子模型技术。在NNR信号完全归属的基础上，利用NOE所提供的分子中质子间的距离信息、计算分子三维立体构造的技术近年来在多肽和小蛋白质分子的研究中取得了巨大的成功。以距离几何算法和分子动力学为基础的分子模型技术（molecular modelling）正在逐步应用于其它各种生物分子的溶液构象问题。但在大分子与小分子或小分子与小分子相互作用的体系还有许多问题有待解决，例如在运动条件不利的体系中如何得到距离信息和距离信息的精度等。(3)NMR波谱技术今后最富有前景的应用领域有以下几个方面：①继续帮助有机化学家从自然界寻找具有生物活性的新颖有机化合物，今后这方面的研究重点是结构与活性的关系。即研究这些物质在参与生命过程时与生物大分子（如受体）或其它小分子相互作用的结构特征和动态特征。②更多地用于多肽和蛋白质在溶液中高次构造的解析，成为蛋白质工程和分子生物学中研究蛋白质结构与功能关系的重要工具。并朝着采用稳定同位素标记光学CIDNP法与2D—NMR，3D—NMR技术相结合的方向发展。③NMR技术将广泛用于核酸化学，确定DNA的螺旋结构的类型和它的序列特异性。研究课题将集中在核酸与配体的相互作用，其中核酸与蛋白质分子、核酸与小分子药物的相互作用是最重要的方面。④NMR技术对于糖化学的应用将显示出越来越大的潜力，采用NMR技术来测定寡糖的序列，连接方式和连接位置，确定糖的构型和寡糖在溶液中的立体化学以及与蛋白质相互作用的结构特征和动态特征将是重要的研究领域。⑤NMR技术将更多地用于研究动态的分子结构和在快速平衡中的变化。以深层理解分子的结构，描示结构的动态特征，了解化学反应的中间态及相互匹配时能量的变化。⑥NMR技术将进一步深入生命科学和生物医学的研究领域，研究生物细胞和活组织的各种生理过程的生物化学变化。以上都是与溶液NMR研究有关的领域，近年来固体NMR研究的NMR成象（imaging）技术也取得了巨大的进步，并在材料科学和生物医学研究方面继续发挥重要的作用。

核磁共振的相关技术有:核磁双共振、二维核磁共振、NMR 成像技术、模角旋转技术、极化转移技术。什么是核磁双共振那

美国能源部(DOE)伯克利劳伦斯国家实验室(Berkeley Lab)和加州大学(UC)伯克利分校的研究人员已经论证，金刚石可能是未来的核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)技术的关键。 Alex Pines的研究小组记录了第一块室温下任意磁场和晶体取向下，金刚石中碳-13原子核的原位NMR超极化。 Alexander Pines是伯克利实验室材料科学部和伯克利大学Glenn T. Seaborg化学教授席位的高级学院教授，在其主导的一项研究中，研究人员记录了第一块室温下任意磁场和晶体取向下，金刚石中碳-13原子核的原位NMR超极化。超极化的碳-13自旋信号显示NMR/MRI信号敏感度得到了相对于传统的NMR/MRI磁体在室温下通常可能的信号敏感度超出多个数量级的增强。此外，这种超极化是使用微波实现的，而不是依靠精确的磁场来进行超极化转移。 Pines是发表在《Nature Communications》上一篇关于本研究的论文的通讯作者。该论文的标题是《金刚石中光泵浦氮空位中心的室温原位原子核自旋超极化》。Pines研究小组的一位成员JonathanKing是该文的第一作者。 作者报告，观察到了百分之六的体原子核自旋极化，这是一个比热平衡大170000倍左右的核磁共振信号增强。超极化自旋信号可以通过标准NMR探针进行原位检测，不需要来回移动样品或者精确的晶体取向。作者认为这种新的超极化技术应该可以使在室温条件下对固体和液体的核磁共振研究的灵敏度得到数量级上的增强。 “我们的研究结果代表了一个与Weizmann科学研究所的Lucio Frydman和其同事在其开创性实验中得到的结果相当的核磁共振信号增强，但是是在金刚石中通过微波诱导动态原子核超极化，不需要精确控制磁场和晶体取向，”Pines说：“室温超极化金刚石打开NMR/MRI极化从一个惰性、无毒、易分离的源转移到任意样本的可能性，这是当代NMR/MRI技术长期追求的一个目标。” 同时具有化学特异性和非破坏性的特点使NMR/MRI技术在包括化学、材料、生物和医学等的广泛领域内成为一种不可或缺的技术。然而，它的敏感度问题仍然是一个持久的挑战。NMR/MRI信号是基于电子和原子核的一种被称为“自旋”的本征量子特性。电子和原子核可以像一个旋转的小磁铁棒一样被分配一个“向上”或“向下”的方向状态。NMR/MRI信号取决于被往一个方向极化的核自旋的大多数——即极化程度越高，信号越强。Pines和他的研究小组成员经过几十年的努力，已经开发了大量的方法来超极化原子核的自旋。在过去的两年中他们一直专注于金刚石晶体和一种称为氮空位(NV)中心的杂质，在氮空位中心里光学和自旋自由被耦合在一起。 “当纯金刚石晶体的晶格中相邻的两个碳原子被从晶格中删除，留下两个空隙，其中一个被一个氮原子填充，另一个保持空缺的时候，就得到了一个氮空位(NV)中心，”Pines解释说。这使得在氮原子和空位之间出现非束缚的电子，产生独特和明确的电子自旋极化态。” 在之前的研究中，Pines和他的团队发现，低强度磁场可以用来将NV中心电子自旋极化传递到附近的碳-13原子核，从而产生超极化核。这个被称为动态核极化的自旋转移过程在以前就已经被用于增强核磁共振信号，但总是在高强度磁场和低温条件下进行。Pines和他的团队通过在金刚石旁边放置一个永久磁铁消除了这些要求。 “在我们的新研究中，我们利用微波而不是磁场来匹配电子和碳-13原子核之间的能量，从而消除了一些困难的对磁场强度和对准的限制，使得我们的技术更容易使用，”King说：“另外，在我们以前的研究中，我们通过光学测量间接推断核极化的存在，因为我们无法测试是样品整体极化还是只有非常接近NV中心的核被极化。通过完全消除对磁场的需要，我们现在能够用NMR直接测量大块样品。 在《Nature Communications》的文章里，Pines, King和其他共同作者说，可以有效地集成到现有的制造技术并创造高表面面积金刚石器件的超极化金刚石应该可以为极化转移提供一个通用的平台。 “我们希望利用现有的极化转移技术——如固体中的交叉极化和液体中的交叉弛豫，或NV中心外围核的直接动态核极化——来得到液体和固体的高度增强核磁共振,”King说，应该注意到，这种转移到固体表面和液体的极化转移之前已经被Pines的研究团队用激光极化Xe-129论证过。”我们基于光学极化NV中心的超极化技术更为强大和有效，应该适用于任意的目标分子，包括必须保持在接近室温条件下的生物系统。”

高频疲劳试验机（电磁激励共振式）（Resonant Testing Machine）http://bimg.instrument.com.cn/show/pic/C108455.jpg仪器简介：瑞士RUMUL公司成立于1964年，公司创始人Max E. Russenberger在1938年根据共振原理发明了世界上第一台共振高频疲劳试验机。40多年来RUMUL公司一直致力于共振高频疲劳试验机（Resonant Testing Machine）生产和研发。用户遍及全球各大著名企业，高校和科研院所，包括Daimler-Benz，DaimlerChrysler，BMW，AUDI，FIAT，GE，VOLVO，TATA，HYUNDAI，ABB，中国西南交通大学等。 瑞士RUMUL公司所生产的共振高频疲劳试验机被广泛用于测试各种金属材料抗疲劳断裂性能、测试KIG值、S-N曲线、da/dN-△K曲线等，裂纹扩展试验，测试和预制断裂韧性试样（如△KIC、JIC等）的疲劳裂纹等。在选配不同的夹具或环境实验装置后，可完成高低温疲劳试验、三点弯、四点弯、扭转等种类繁多的疲劳试验，被广泛用来测试各种材料和零部件（如板材、齿轮、曲轴、螺栓、链条、连杆、紧固件、强化钢条、薄厚板材、紧凑拉伸等等）的疲劳寿命。 高频疲劳试验机在各种类型的疲劳试验机中，具有结构简单，免维护，无液压源及阀门、泵或冷却系统，使用操作方便，效率高，耗能低等特点，所以它被广泛的应用在科研、航空航天、高等院校和工业生产等部门。因为专一，所以专业！ 高频疲劳试验机的最佳选择-瑞士RUMUL技术参数：TESTRONIC高频疲劳试验机装备有RUMUL设计的独特的MAGNODYN电磁激发系统，包含了RUMUL公司40多年的共振试验机制造经验，提供独立的静态加载和动态加载系统。高强度铝合金、钛的优化使用热处理钢提供标准样品和零组件宽阔的频率范围的动态测试的一个理想的振荡系统，特殊的弹性横向悬架可防止横向震荡消耗能量，这样才有充足的能量提供最大的动态负载。 最大峰值： 250 kN 拉／压 最大峰对峰值： 250 kN (±125 kN ) 最大静态载重： 250 kN拉／压 动态行程： 4 mm（其他长度可选配） 频率范围： 40-300 Hz (8个步骤) 频率控制精度： 0.01Hz 动态负荷精度： ±0.5% 静态负荷示值： ±0.5% 位移测控精度： 不大于示值的0.5％ 垂向工作空间： 大于500mm, 横梁移动范围： ≥300mm 根据ISO 7500-1： 5%校正误差， 工作台板 ( 690 x 840毫米) 附有可固定M16的T型槽，以便夹持工件或安装其它附加设备主要特点：专为共振高频疲劳试验机设计的软件，容易操作 基于20年的疲劳测试、批量程序测试、预裂和裂纹扩展测试经验，提供完整的测试解决方案。 RUMUL 软件程序SAFD，程序化“疲劳试验”的评估软件 用以通用的评估高周疲劳（HCF）和长寿命疲劳区域（ LLF ）中应力控制的疲劳试验。评估结果和测试数据以S-N图（半或双对数的）和概率图形方式出现。 概率分布和统计方法： 呈对数-/正态、正弦和Weibull分布，根据DIN 969 (1997-12)和ISO 3800(1993-E)标准，带可变评估功能的选择性工具有其相关性，带分散器的最佳的球状HCF分布能归一到平均坡度。 RUMUL 软件程序Woehler (延伸式疲劳测试) 主要包含: — 以鼠标操作机台 — 显示设定值及实际值于屏幕上 — 用最大显示器功能显示 — 监控机器信息、警报、停止等不同的反应 — 显示频率下跌 共鸣的频率一试件的强度不同而定。因裂缝长度将被量测，并与预选的数值做比较。一旦频率到达设定值，机器将被关上。测量准确性0,01 Hz。 — 在线求助系统 — 在测试架构中储存测试和软件设定 — 储存被用户定义的记录中的中间的结果。存储间隔或者依事件而定。 — 带有信息的局部网络整 — 程序可功能上引导正确的操作机台。当退出程序时，所有设定值将被记忆。 RUMUL 软件程序BLOCK（批测试） 无限制批测试数量。 可定义振幅，平均载荷和循环次数或持续时间。 RUMUL 程序"Precrack" (缺口试片的预裂测试) 为了减少破坏力学测试装载步骤，每一步骤均对应到一特定的疲劳裂缝成长，而在频率方面的一适当改变将代表此一步骤的结束。 预裂的过程的文件协议(步骤，荷重，r-比率，应力周期数) RUMUL程序 "Crack" (根据ASTM E 647的疲劳裂缝成长)

[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。

http://www.china.org.cn/chinese/zhuanti/2003nbrj/431244.htm2002年，世界各地的医生进行了超过6千万次的核磁共振成像检测。这使得劳特布尔和曼斯菲尔德的获奖成为自然而然的事情 2003年10月6日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布74岁的美国科学家保罗劳特布尔和70岁的英国科学家彼得曼斯菲尔德为本届诺贝尔医学奖的得主，这两位科学家的研究成果终于得到了认可。 诺贝尔奖对这二人的垂青绝非一时兴起。自从上个世纪70年代起，劳特布尔和曼斯菲尔德就各自独立地工作，为将一项初生的、仍然很麻烦的关于高能磁场和电磁波的研究技术，最终转换成实际应用的无痛诊断仪器——核磁共振成像仪奠定了基础。 据统计，仅仅在过去的一年中，世界各地的医生就进行了超过6千万次的核磁共振成像检测。 而在接受《纽约时报》采访时，劳特布尔坦言，尽管自己也是众多接受过核磁共振成像检测的患者中的一员，但他并没有对技师说过他是这项技术的发明者。 梯形磁场的贡献 中国科学院电工学院研究员张一鸣介绍，所谓核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)，就是处于某个静磁场中的自旋核系统受到相应频率的射频磁场作用时，在它们的磁能级之间发生的共振现象。简而言之，磁场的强度和方向决定了原子核旋转的频率和方向，在磁场中旋转时，原子核可以吸收频率与其旋转频率相同的电磁波，使自身的能量增加。而一旦恢复原状，原子核又会把多余的能量以电磁波的形式释放出来。 核磁共振在生物学领域特别有用，因为它能非常精确地记录水分子中氢原子内的原子核的行动。水占了人体体重的2/3，而不同组织中水的百分比组成各有不同。核磁共振成像可以探测器官与器官之间、甚至是一个器官的不同部分之间的分界。哪怕是疾病造成的水量的1%的变动，都能轻易被核磁共振成像检测到。 但是核磁共振本身不能展示样体的内部结构。要得到内部的图像，就要将不同梯度的磁场加以结合，即改变穿过样本的磁场强度。这样就有无数二维的图像，彼此重叠后就得到样本内部空间的三维图像。 这正是劳特布尔和曼斯菲尔德的研究成果：把物体放置在一个稳定的磁场中，再加上一个不均匀的磁场(即有梯度的磁场)，用适当的电磁波照射物体，这样根据物体释放出的电磁波就可以绘制出内部图像了。 对人体无创伤无辐射的检测工具 当诺贝尔医学奖揭晓时，相信《自然》杂志要为30年前险些犯下的大错而捏一把汗。1973年，在劳特布尔发表关于核磁共振成像技术的重要论文之初，《自然》杂志完全没有将这一成果当一回事儿，多亏劳特布尔花了很大的功夫说服编者，才好不容易使他们同意将这一成果发表。 作为对探测外科手术的安全替代，核磁共振成像仪在今天特别受欢迎，已经被用于扫描关节、脑部和其它重要器官。与将人体暴露在电离辐射的潜在危险下的X光检测(即CT)不同，核磁共振成像只通过磁场和电磁波脉冲研究人体，在生物学上是无害的。此外，X射线虽然能提供极好的骨骼和牙齿图片，但却在检测身体其它部位遇到麻烦，相比之下，核磁共振成像能提供包括脑部和脊髓在内的软组织的高清晰度的图像，这些组织均藏在头骨和脊椎骨以及位于关节内表面的软骨下。 目前核磁共振成像仪在全世界得到初步普及。2002年，全球使用的核磁共振成像仪共有2.2万台。而在北京天坛医院——最早引起核磁共振成像仪的单位之一，已从最初的一台，发展到现在拥有4台成像仪的规模。天坛医院的神经影像中心主任高培毅指出，目前核磁共振成像仪的需求量很大，每天平均接受诊断的患者大概有80人左右。而在早些年，甚至曾经出现过患者为了接受核磁共振成像检测而等1个月的情况。 曾经让《自然》杂志不屑一顾的核磁共振成像技术，如今展现出了不容小觑的发展潜力。 面临成本过高的困境 在越来越多的人受益于核磁共振成像检测的同时，潜在的问题也逐渐表现出来。在张一鸣看来，核磁共振成像仪面临着进一步普及的难题。 一方面是由于核磁共振成像仪的造价过高。张一鸣为此专门做了相关的统计，全球各大公司所生产的医用核磁共振成像仪中，价格最高的要达到1900万元，最便宜的，也要360万元。 而核磁共振成像仪的产量也相当有限。据统计，1996年的产量为1450台，1999年，全球新装核磁共振成像仪产量也仅为2170台，所增长的数量相当有限。 而目前在我国，共有500多台核磁共振成像仪，局限于省级三甲以上级别的医院。张一鸣认为，这远远无法满足目前国内的实际需要。 对于相当一部分人来说，接受一次核磁共振成像检测，仍然是一件颇为奢侈的事情。据高培毅介绍，目前按照统一的医药标准，患者接受一次核磁共振成像检查，从拍片、上药到出片子，最少要花费1400元左右。而相比之下，做一次CT检查，平均花费不过几百元而已。(陈静)《新闻周刊》2003年10月29日

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。

关于核磁共振成像的原因,关于核磁共振成像的相关知识。核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging‎ ，简称NMRI‎ ），又称自旋成像（spin imaging‎ ），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging‎ ，简称MRI‎ ），台湾又称磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance‎ ，简称NMR‎ ）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。

核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。　核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。　　核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MR)。　　MR是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。　　MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。

[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。

液体核磁共振样品的配置看似简单，只需将样品溶于氘代试剂再转移至核磁管中即可，但是要配置一个合格的样品，也是有很多需要注意的问题的，例如氘代试剂的选择，浓度的控制等等，本次微课就是本人结合多年的测试工作

核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI），又称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI），核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT（CT成像是在X射线的基础上运用计算机技术,使平面重叠的X像可以清晰一个平面一个平面的扫描）后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构，进而发明了这一技术。其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 　　磁共振成像技术是核磁共振在医学领域的应用。人体内含有非常丰富的水，不同的组织，水的含量也各不相同，如果能够探测到这些水的分布信息，就能够绘制出一幅比较完整的人体内部结构图像，核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构的技术。与用于鉴定分子结构的核磁共振谱技术不同，核磁共振成像技术改编的是外加磁场的强度，而非射频场的频率。核磁共振成像仪在垂直于主磁场方向会提供两个相互垂直的梯度磁场，这样在人体内磁场的分布就会随着空间位置的变化而变化，每一个位置都会有一个强度不同、方向不同的磁场，这样，位于人体不同部位的氢原子就会对不同的射频场信号产生反应，通过记录这一反应，并加以计算处理，可以获得水分子在空间中分布的信息，从而获得人体内部结构的图像。 自从核磁共振诞生起，它就以自已的卓越的成像能力而在医学检查领域占到一席之位。而且核磁共振技术在医学上的应用范围在不断扩大，检查准确率也在不断提高，发挥着某些不可替代的作用。而且，不同型号的核磁共振仪器正在千万的医院中得以应用，为人类的健康造福。人脑是如何思维的，一直是个谜。而且是科学家们关注的重要课题。而利用MRI的脑功能成像则有助于我们在活体和整体水平上研究人的思维。其中，关于盲童的手能否代替眼睛的研究，是一个很好的样本。正常人能见到蓝天碧水，然后在大脑里构成图像，形成意境，而从未见过世界的盲童，用手也能摸文字，文字告诉他大千世界，盲童是否也能“看”到呢？专家通过功能性MRI，扫描正常和盲童的大脑，发现盲童也会像正常人一样，在大脑的视皮质部有很好的激活区。由此可以初步得出结论，盲童通过认知教育，手是可以代替眼睛“看”到外面世界的。 20世纪中叶至今，信息技术和生命科学是发展最活跃的两个领域，专家相信，作为这两者结合物的MRI技术，继续向微观和功能检查上发展，对揭示生命的奥秘将发挥更大的作用。

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。

英一男子拍到鬼魂,专家证实照片真实在醉心于拍摄美丽的北约克郡冬日景色时，34岁的科林福斯特并没有预见到会发生什么不寻常的事，直到他回家欣赏自己的摄影作品，才发现了镜头前隐藏已久的“鬼魂”。[IMG]http://www.0395pan.com/d/file/luoheB/2009-03-11/53b1469f911774ebce7afeb03a636250.jpg[/IMG] 　　据克罗地亚“新闻”网站3月9日报道，福斯特当天正与女友在当地度假，他们是回到家之后才发现照片上不寻常的影像的。福斯特在接受英国《太阳报》采访时说，“当时女友和我正在看当天拍摄的照片，她突然抓住我的手，惊恐地告诉我她的发现。”　　福斯特说：“她坚持让我放大这张照片的某个部分。最开始我什么都没看出来，直到我放大这张照片，我们被吓得哑口无言，张大了嘴巴看着对方。”福斯特补充说，他拍照片时确实有一种奇怪的感觉，总觉得有什么人正在那看着他。　　专家证实照片没有经过电脑处理　　克雷格汉密尔顿帕克是一名电视媒体工作者，他曾经试图从福斯特的照片中找出一些作假的痕迹，以证明这只是某些人哗众取宠的把戏，但他最终什么都没发现。帕克说：“那确实是一个人的形状，我只能承认这真是一个超自然的现象。——约克郡的旷野总是有“鬼魂”出没。”　　而其他一些专家，如英国超自然现象协会的尼克松顿认为，照片非常清晰，可能确实是一张体现超自然现象的真品。

德国Sincotec 公司技术描述德国SINCOTEC公司：公司位于德国中部工业区的Clausthal市。公司成立于上世纪六十年代，专注于共振疲劳试验系统的研发和试验工程技术咨询。SINCOTEC公司目前是全球zei大的共振疲劳试验机制造厂商，拥有POWER SWING 品牌。并且长时间来给其他主要高频试验机厂商提供OEM贴牌制造。德国SINCOTEC在共振试验系统领域是世界的领导者，不但在现有常规的电磁共振技术上优化改进控制和驱动技术，并且独创了领先的电动大位移（12毫米动态行程）共振技术- Power Swing MOT。在控制技术上Sincotec更是突破了常规高频疲劳试验机的力控模式，可提供更为灵活的位移和应变控制技术。SINCOTEC的试验机广泛的运用在材料试验、结构试验领域，从材料科研，到汽车零部件、航空航天应用。SINCOTEC公司目前已在中国拥有众多的客户，为不断提出试验苛刻要求的中国市场提供坚实的技术保证。 德国Sincotec公司是一家提供材料和结构动态测试系统的供应商，在高效节能的机电和电磁激励试验系统领域，是无可争辩的领导者。 Sincotec公司是疲劳特性和疲劳行为研究的专家。它的技术是为我们安全、可靠生产高疲劳强度的产品提供了强有力的保障。Sincotec系统广泛的应用于个工业领域，包括航空、汽车、铁路、钢铁、紧固件等疲劳行为和安全性极为关注的产品；大学实验室或研究机构也大量使用Sincotec的系统研究新型材料的力学特性。 Sincotec还结合丰富的测试经验和其研究中心近百套测试系统提供各种试验服务，包括复杂载荷、高低温、高压、腐蚀、震动等。Sincotec的测试中心满足DIN EN ISO/IEC 17025标准。Sincotec高频试验机动态标定满足ISO4965和ASTME467-98标准。 Sincotec的设备按驱动方式分为伺服马达驱动和电磁共振驱动。其以极低的能耗完成高达300Hz的常态或复杂环境状态各种疲劳试验，包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、旋转及复杂应力状态等。 Sincotec可提供包括温度、腐蚀、高压、燃气等各种环境模拟装置。 德国Sincotec 高频疲劳试验机总体设计：SINCOTEC设备有足够的动静态高强度、高刚度、稳定性和高精度，采用先进技术，保证系统具有良好的动态性能，所选控制系统执行组件精度高，可靠性好，抗干扰能力强，响应速度快。SINCOTEC高频机器较大的空间设计和超刚性设计,为装备工件试验和附加环境装置提供空间。SINCOTEC机器遵守DIN EN ISO/IEC[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306120102398498_2965_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306120102398478_8479_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306120102398498_2965_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306120102397703_9683_1602049_3.png[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306120102399124_3347_1602049_3.png[/img]

[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。

请问Al 原子谱线308.2nm，309.3nm，394.4nm，396.1nm都是共振线吗？ 309.3nm和396.1nm的低能级是基态吗? 如果是为什么低能级的能量不是零？

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。