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*核磁共振技術及其應用

核磁共振信號的檢測和處理核磁共振新技術及應用概述核磁共振的方法與技術作為分析物質的手段，由於其可深入物質內部而不破壞樣品，並具有迅速、準確、解析度高等優點而得以迅速發展和廣泛應用，已經從物理學滲透到化學、生物、地質、醫療以及材料等學科，在科研和生產中發揮了巨大作用。核磁共振是1946年由美國斯坦福大學布洛赫(F.Block)和哈佛大學珀賽爾(E.M.Purcell)各自獨立發現的，兩人因此獲得1952年諾貝爾物理學獎。50多年來，核磁共振已形成為一門有完整理論的新學科。12位因對核磁共振的傑出貢獻而獲得諾貝爾獎科學家1944年I.Rabi1952年F.Block1952年E.M.Purcell1955年W.E.Lamb1955年P.Kusch1964年C.H.Townes1966年A.Kastler1977年J.H.VanVleck1981年N.Bloembergen1983年H.Taube1989年N.F.Ramsey1991年R.R.Ernst核磁共振基本原理核磁共振原理實現核磁共振的兩種方法檢測共振信號的方法傅裏葉(Fourier)變換核磁共振原理

半數以上的原子核具有自旋，旋轉時產生一小磁場。當加一外磁場，這些原子核的能級將分裂，既塞曼效應。在外磁場B0中塞曼分裂圖：共振條件：?=?0=??0

實現核磁共振的兩種方法a．掃場法:改變?0b．掃頻法:改變?檢測共振信號的方法吸收法感應法平衡法優點是比較簡單，樣品不易飽和，缺點是振盪頻率的穩定性較差，噪音電平較高。一般只用於寬譜的波譜儀與測場儀優點是工作穩定度高，噪音低，但漏電流相位不易調整。常用在商業波譜儀優點是頻率穩定好，噪音低，缺點是頻率調諧範圍不夠寬。常用於靈敏度和分辨力高的波譜儀傅裏葉(Fourier)變換時域信號F變換頻域信號頻域譜S（t1,t2,…）S(?1,?2,…)核磁共振新技術核磁雙共振二維核磁共振NMR成像技術魔角旋轉技術極化轉移技術核磁雙共振

雙核自旋系統檢測器?2擾動?1脈衝雙共振是同時用兩種頻率的射頻場作用在兩種核組成的系統上，第一射頻場B1使某種核共振，第二射頻場B2使另外一種核共振，這樣兩個原子核同時發生共振。

第二射頻場為干擾場，通常用一個強射頻場干擾圖譜中某條譜線，另一個射頻場觀察其他譜線的強度、形狀和精細結構的變化，從而確定各條譜線之間的關係，區分相互重疊的譜線。二維核磁共振及多維核磁共振

二維核磁共振使NMR技術產生了一次革命性的變化，它將擠在一維譜中的譜線在二維空間展開（二維譜）,從而較清晰地提供了更多的資訊。

NMR成像技術投影重建成像方法Fourier成像方法弛豫時間成像方法逐點掃描方法線掃描方法切片掃描方法高分率成像和快速成像法Fourier成像方法

Fourier成像是應用十分廣泛的一種方法，它與二維（多維）NMR相似。魔角旋轉技術在固體中自旋之間的耦合較強，共振譜較寬，掩蓋了其他精細的譜線結構，耦合能大小與核的相對位置在磁場中的取向有關，其因數是(3cos2β-1)，如果有一種方法使β=θ=54.440（魔角），則3cosβ-1=0，相互作用減小，達到了窄化譜線的目的。魔角旋轉技術就是通過樣品的旋轉來達到減小相互作用的，當樣品高速旋轉時β與θ的差別就會平均掉。極化轉移技術靈敏核非靈敏核檢測（非靈敏核）J脈衝序列1脈衝序列2極化轉移(PT)是一種非常實