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。
核磁共振波谱仪的工作原理
低场核磁共振仪原理
请问许多文献上提出核磁内标法(绝对测量法)定量分析时不需引进任何校正因子,不需制作标准曲线,但高效液相色谱为何需制作标准曲线?高效液相色谱和核磁内标法定量的原理差不多呀?[em09]
低温核磁共振波谱仪原理
核磁共振质谱仪原理
请问斑竹,核磁共振仪的测定原理是什?
核磁的原理是什么李亦舟
核磁成像的原理是什么?哪里有详细的描述?
在溶剂中溶解度很小的物质如何做核磁?尤其是C谱。另外一个问题,二维核磁是什么原理?干什么用的?
请问核磁共振波谱仪的工作原理是什么?
在看核磁原理时,总是搞不明白原子核的质子数和中子数是怎样决定核自旋量子书的??另外,知道核磁是可以用于检验腰椎键盘突出的,但是检验原子核自旋能级的NMR是如何做到的呢?
核磁共振的基本原理是什么?详细一点的
核磁共振理论原理里面有讲动态核磁共振的还有射频场的作用[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=14426]核磁共振理论原理[/url]
请问固体核磁的原理?可以用普通的200M核磁测吗
核磁共振H谱的原理,即是利用射频电磁波照射分子,使分子的原子核发生自旋跃迁的现象。对于H谱而言,是利用了处在不同化学环境的H核的电子云密度不一样,使得其对外加磁场会发生屏蔽作用,故不同的氢核发生自旋跃迁需要的磁场会有区别,从而将不同的氢核区别开,即不同的氢核会有不同的化学位移。
核磁成像的原理是什么,现在的技术可以达到什么样的程度?
核磁共振谱怎么分析?核磁共振的原理?
今天到这里来发布一个消息,对坛里各位师生都有用,版主不要认为是广告帖,高抬贵手啊。《核磁共振原理与实验方法》原书由武汉大学出版社出版,ISBN:9787307059894。出版时间:2008-04-01。大32开本,32个印张,精装版,每本定价95元,该书是核磁共振专著。前5章为核磁共振基础知识;第6章是介绍核磁共振谱仪和操作程序;第7和第8章是理论计算方法和表象理论,很有看点;第9章是该书所特有,如想设计新的实验就有必要一读;第10章一维谱,包括谱仪各种指标测试和13C谱编辑;第11章自旋回波和驰豫时间测量;第12 章双共振,重点讨论各种自旋去偶;第13章二维谱,是读者感兴趣的部分; 第14章多量子跃迁,比较专业;第15章供关心固体高分辨的读者一阅;第16章是书中的重点,分析了84个实用脉冲序列,体现了理论与实验相结合的价值。《核磁共振原理与实验方法》适用于从事核磁共振研究的专业人员,应用核磁共振技术做结构分析的相关工作人员,以及大学教师、研究生、科研人。该书2008年出版,很快售罄,一直未再版。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504011326_540416_2995925_3.jpg网上对该书需求度很高。现在,两位老师(高汉宾、张振芳)不顾年事已高,重新整理,与时俱进,以数字出版方式,在武汉大学出版社的天线出版网上正式网络出版,出版号: UDPN 978-7-307-01368-1。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504011333_540417_2995925_3.jpg http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504011334_540418_2995925_3.jpg扫一扫同时,两位老师的另一新作《磁共振成像原理》也以数字出版形式出版,出版号: UDPN 978-7-307-01369-8。该书没有纸质出版,数字出版是唯一形式。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504011338_540419_2995925_3.jpg http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504011339_540420_2995925_3.jpg扫一扫该书简介:随着磁共振成像在临床诊断中普遍应用,磁共振影像已为大众所熟悉,希望了解磁共振成像的人与日俱增,为此,需要一本具有一定深度的普及读物供大家阅读和参考。本书从物理角度论述磁共成像原理,全书共分14章。 第一章 磁共振成像概述 第二章 连续与离散傅里叶变换 第三章 离散采样与傅里叶重建像 第四章 稳态κ空间采样 第五章 稳态快速κ空间采样 第六章 κ空间分区采样和回波平面成像(EPI) 第七章 Bloch方程的解与旋密度、T1、T2 的测量 第八章 分辨率、信噪比、对比度 第九章 化学位移谱成像和抑制脂肪信号 第十章 磁场不均匀对图像的影响 第十一章 随机运动、弛豫与扩散 第十二章 运动伪影和速率补偿 第十三章 磁共振血管成像(MRA) 第十四章 磁化率成像与脑功能成像(FMIR)参考文献
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书名:核磁共振波谱学的基本原理和实验作者:原现瑞出版社:河北人民出版社;出版年:2019年;页数:348页;装帧:平装;ISBN:978-7-202-12132-0;内容介绍:核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)包括液体NMR、固体NMR和NMR成像(Magnetic resonance imaging,MRI)等内容。液体NMR主要应用于化学,固体NMR应用于材料学,MRI应用于生物学和医学领域。本书论述液体NMR波谱学的基本原理和实验。 本书从量子力学的基础知识出发,介绍NMR波谱学的基本理论,用乘积算符公式分析一些经典脉冲序列和常用的1D和2DNMR实验,并给出NMR谱用于研究有机小分子结构的应用实例。 本书的目的是向这些非物理学专业人员介绍NMR波谱学的基本理论和常用实验,书中所采用的数学和物理的概念、模型或方法以简单介绍为主,数学公式的演算尽可能详细,以方便读者理解。 目前该书没有电子版,仅有纸质版,如有需要请与李润岩联系,电话:13784334153。谢谢!目录:第一章:核磁共振的概念和经典力学的理论解释第二章:量子力学基本知识第三章:量子力学中的算符和力学量;第四章:密度算符;第五章: 单自旋-1/2;第六章:二自旋体系;第七章:二自旋体系乘积算符之间的转化;第八章:一些经典的脉冲序列;第九章:一维NMR实验;第十章:同核二维NMR实验;第十一章:异核二维NMR实验;第十二章: 弛豫动力学;第十三章:用NMR谱研究有机化合物的分子结构;练习题及提示答案附录封面:[img=核磁共振波谱学,690,1064]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007151026532286_9904_1267429_3.jpg!w690x1064.jpg[/img]
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。
大家对核磁原理的理解都到什么程度?比如各种二维图谱,给定脉冲条件下为什么这个峰出现那个峰倒立,NOE效应到底是如何通过空间位置的极化作用实现的等等如果能理解深一点是不是更有助于分析图谱解析等?俺是知其然不知其所以然,觉得很别扭,好像不应该钻牛角尖,好像又不能不懂装懂
固体核磁和液体核磁在原理上有什么不同?
核磁共振原理与实验技术,2008年5月出版,这本书由武汉物理与数学研究所(武汉核磁共振中心)高汉宾研究员(简明核磁共振手册)的作者赚写,刚刚上市,是理解核磁共振及实验原理的绝好教材,深入浅出,容易理解(其中第16章专门阐述2004版150个实验的脉冲原理),附件为前言和目录内容及封面,有兴趣的核磁共振专业专家可以联系购买! 联系购买方式 联系电话 (027)87198791 波谱学杂志编辑室,黄老师 或者高老师,书还有很多!具体邮费可能不要吧,请打电话咨询1.邮局汇款地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉物理与数学研究所 高汉宾收 邮编4300712.银行汇款:户 名:中国科学院武汉物理与数学研究所 开户银行:建行武汉科学院支行帐 号:42001237053050000800[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=92023]核磁共振原理与实验技术[/url][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2008/06/200806052040_92024_1788637_3.jpg[/img]
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就测试的原理而言,它与液体核磁有什么区别。在测试方法上,又有什么不同?旋转魔角是一个什么概念?谢谢。
核磁共振的原理是什么?