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同位素氣體核磁共振NMR的應用

2011-12-14 14:11:49

核磁共振的方法與技術作為分析物質的手段，由于其可深入物質內部而不破壞樣品，并具有迅速、準確、分辨率高等優(yōu)點而得以迅速發(fā)展和廣泛應用，已經從物理學滲透到化學、生物、地質、醫(yī)療以及材料等學科，在科研和生產中發(fā)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(fā)現(xiàn)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位因對核磁共振的杰出貢獻而獲得諾貝爾獎科學家

1944年 I.Rabi

1952年 F.Block

1952年 E.M.Purcell

1955年 W.E.Lamb

1955年 P.Kusch

1964年 C.H.Townes

1966年 A.Kastler

1977年 J.H.Van Vleck

1981年 N.Bloembergen

1983年 H.Taube

1989年 N.F.Ramsey

1991年 R.R.Ernst

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。

實現(xiàn)核磁共振的兩種方法：

A、掃場法

B、掃頻法

檢測共振信號的方法：

1、吸收法

2、感應法

3、平衡法

核磁共振新技術：

A、核磁雙共振

B、二維核磁共振

C、 NMR成像技術

D、魔角旋轉技術

E、極化轉移技術

核磁共振應用

核磁共振適合于氣體、液體、固體。如今的高分辨技術，還將核磁用于了半固體及微量樣品的研究。核磁譜圖已經從過去的一維譜圖（1D）發(fā)展到如今的二維（2D）、三維（3D）甚至四維（4D）譜圖，陳舊的實驗方法被放棄，新的實驗方法迅速發(fā)展，它們將分子結構和分子間的關系表現(xiàn)得更加清晰。

在世界的許多大學、研究機構和企業(yè)集團，都可以聽到核磁共振這個名詞，包括我們在日常生活中熟悉的大集團。而且它在化工、石油、橡膠、建材、食品、冶金、地質、國防、環(huán)保、紡織及其它工業(yè)部門用途日益廣泛。

在中國，其應用主要在基礎研究方面，企業(yè)和商業(yè)應用普及率不高，主要原因是產品開發(fā)不夠、使用成本較高。但在石油化工、醫(yī)療診斷方法應用較多。

同位素氣體核磁共振NMR實際的應用：

分子結構的測定

化學位移各向異性的研究

金屬離子同位素的應用

動力學核磁研究

質子密度成像

T1T2成像

化學位移成像

其它核的成像

指定部位的高分辨成像