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核磁共振儀的核磁共振原理是什么？
閱讀：2327 發布時間：2020-10-31
核磁共振儀核心部分為探頭，置于磁鐵的兩極之間。測試的樣品放在此處。磁體提供一定強度的磁場，使核磁矩發生空間量子化。磁鐵和電磁鐵的磁場強度的上限約為2.5T（即100MHz）。要想提高場強，必須使用低溫超導磁體，低溫是通過液氮來維持。核磁共振儀的核磁共振原理是來源于原子核的自旋角動量在外加磁場作用下的進動。
根據量子力學原理，原子核與電子一樣，也具有自旋角動量，其自旋角動量的具體數值由原子核的自旋量子數決定，實驗結果顯示，不同類型的原子核自旋量子數也不同：
質量數和質子數均為偶數的原子核，自旋量子數為0
質量數為奇數的原子核，自旋量子數為半整數
質量數為偶數，質子數為奇數的原子核，自旋量子數為整數
目前只有自旋量子數等于1/2 的原子核，其核磁共振信號才能夠被人們利用，經常為人們所利用的原子核有: 1H、 11B、 13C、 170、 19F、31P。由于原子核攜帶電荷，當原子核自旋時，會由自旋產生一個磁矩，這一磁矩的方向與原子核的自旋方向相同，大小與原子核的自旋角動量成正比。將原子核置于外加磁場中，若原子核磁矩與外加磁場方向不同，則原子核磁矩會繞外磁場方向旋轉，這一現 象類似陀螺在旋轉過程中轉動軸的擺動，稱為進動。進動具有能量也具有一定的頻率。原子核進動的頻率由外加磁場的強度和原子核本身的性質決定，也就是說，對于某一特定原子，在一定強度的的外加磁場中，其原子核自旋進動的頻率是固定不變的。