核磁共振外壳设计_核磁共振外壳设计图

发布时间：2023-03-18 作者：定制工业设计网 0

大家好！今天让小编来大家介绍下关于核磁共振外壳设计_核磁共振外壳设计图的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1、什么是核磁共振?
2、怎样设计一种化学物质的核磁共振检测方法？怎样设计一种化学物质的质谱检测方法？
3、核磁共振技术的原理
4、全世界能独立生产核磁共振的国家有哪些怎么我在大医院看见的全是进口货

一、什么是核磁共振?

问题一：什么叫核磁共振基本原理：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，被体伐的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。
医学影像核磁共振检查应用：
1、颅脑病变：脑血管病、颅内肿瘤、脑内炎性病变、颅脑外伤、先天性颅脑畸形、脑变性疾病及脑白质病变、鼻部、眼眶病变。
2、脊柱与脊髓病变：脊髓空洞症、脊髓损伤、脊髓肿瘤等。
3、颈部：淋巴结病变、喉部病变、甲状腺肿瘤等。
4、胸部：纵隔及肺门肿块、胸腺病变、肺癌后期、胸膜病变等。
5、腹部区：肝囊肿、肝硬化、肝肿瘤、胆囊炎等。
6、盆腔：子宫卵巢肿瘤、前列腺肥大、前列腺肿瘤及精索病变等。
7、肌肉骨骼系统：骨外伤、肿瘤、膝关节及半月板损伤等。

问题二：什么叫“核磁共振”？？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。
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，这个领域已经广东会得到了发展。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。
(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......>>

问题三：CT和核磁共振原理有啥区别，适用范围分别是什么 CT扫描仪可以用于对人体的全身扫描，而核磁共振扫描仪则主要用于对人体的软组织的扫描。通过这两种仪器，医生可以获得详细的广东会的人体剖面图象，清楚地看到人体组织中的细微的变化，为科学的诊断提供有力的证据。CT扫描仪和核磁共振扫描仪的外形十分相似，它们所获得的广东会图像也很相似，但是应该指出这两种仪器的成像原理确是完全不同的。CT扫描仪的原理相对比较简单，它是利用不同密度的人体组织对X射线有着不同的吸收率的原理而设计的。大家都知道X射线是一种波长很短的电磁波，它沿着直线传播，由于它的能量很高，所以它可以穿透人体的所有组织。由于人体不同组织的密度不同，所以它们对X射线的吸收率也各不相同。如果用平行的或者是向外成一定角度发散的X射线穿越人体，然后对感光胶片进行曝光，这样就可以清楚地看见人体的骨肋和一些软组织的分布情况。这就是最常用的X射线透视的基本原理。X射线透视是在二十世纪初期所发明的，它的发明为医学的诊断提供了一个极为重要的信息来源。但是遗憾的是X射线透视所得到的是一个平面图形，由于人体组织的重叠会引起对X射线吸收的互相叠加的作用，所以在X射线透视的照片上很多的细节是看不到的。为了了解一些广东会的细节，就必须从不同的角度进行X射线透视，而要想获得人体的广东会图象则是不可能的。为了获得人体组织的细节，为了获得人体组织的广东会图象，这只有依靠于现代的CT扫描仪和核磁共振扫描仪了。CT扫描仪是1971年由洪斯非尔德(Hounsfield)发明的，洪斯非尔德并因此而获得1979年的诺贝尔奖。CT扫描仪和X射线透视有很多相同的地方，但是也有很多不同的地方。相同的是它们都是以人体组织中不同密度的器官对X射线有着不同的吸收率作为仪器设计的基本原理。它们所用的射线源可以是波阵面为平面的X射线面源，也可以是波阵面是球面发散的X射线点源。而它们之间不同的地方是：1）X射线透视的接收装置是一张胶片，而CT扫描仪所使用的则是一组园弧形的电子接收装置，这种装置一般是由用准直器分隔开的晶体所构成。这个电子接收装置正好位于X射线源的正对面。2）X射线透视工作时它的射线源和胶片均处在固定的位置上，而CT扫描在工作时不但所扫描的人体会在扫描仪的园孔内来回移动，而且X射线源和电子接收装置也会在CT扫描仪的园环上高速地旋转。在CT扫描仪上这两个方向上的运动都有精密的编码器来监察。3）这两个仪器的最后一个不同点就是X射线透视不需要进行计算机处理，而CT扫描仪则需要使用计算机对图象进行较为复杂的计算和处理，从而来形成广东会的人体组织的详细图象。为了对CT扫描仪的原理有进一步的了解，有必要要对X射线透视的透射吸收有所了解。如果一种材料的吸收系数为，则X射线在材料中经过一定的路程后，该材料对X射线的透射率则为。当X胶片或者接收器的平面平行于X射线的发射平面时，则X射线经过人体各部分的吸收以后，在胶片上各个点上的透射率的分布就是：(1)透射率和X射线的源强度的乘积就是X射线到达感光胶片或者接收器时的能量。假设X射线的波阵面是一个平面，X射线的原有的强度为，考虑到在接收器上的背景噪声为，如果将介质的吸收系数进行离散处理，为介质中每一个离散点的长度，则最后落在接收器上相应的点上的辐射强度为：(2)考虑到X射线的散射和其它因素，这个公式经过简单的变换有：(3)注意当X射线为发散形传播时，我们还要注意X射线的自身强度在传播中也将不断衰减。X射线的自身强度和X射线传播的距离的平方成反比。从上面的公式看，X射线在经过吸收系数不同的结构以后，所产生的信息可以形成一个线性广东会组。CT扫描仪一般......>>

问题四：核磁共振是什么？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。

核磁共振
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 ，即I=0，如12C,16O,32S等，这类原子核没有自旋现象，称为非磁性核。质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数，如1H,19F,13C等，其自旋量子数不为0，称为磁性核。质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数，这样的核也是磁性核。但迄今为止，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
核磁共振氢谱
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.
编辑本段
技术应用
NMR技术即核磁共振谱技术，是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核憨共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱。
对于孤立原子核而言，同一种原子核在同样强度的外磁场中，
核磁共振碳谱
只对某一特定频率的射频场敏感。但是处于分子结构中的原子核，由于分子中电子云分布等因素的影响，实际感受到的外磁场强度往往会发生一定程度的变化，而且处于分子结构中不同位置的原子核，所感受到的外加磁场的强度也各不相同，这种分子中电子云对外加磁场强度的影响，会导致分子中不同位置原子核对不同频率的射频场敏感，从而导致核磁共振信号的差异，这种差异便是通过核磁共振解析分子结构的基础。原子核附近化学键和电子云的分布状况称为该原子核的化学环境，由于化学环境影响导致的核磁共振信号频率位置的变化称为该原子核的化学位移。
耦合常数是化学位移之外核磁共振谱提供的的另一个重要信息，所谓耦合指的是临近原子核自旋角动量的相互影响，这种原子核自旋角动量的相互作用会改变原子核自旋在外磁场中进动的能级分布状况......>>

问题五：核磁共振能检查什么？磁共振成像术（MRI）也有称之为核磁共振，英文缩写为MRI。其基本原理是在强大磁场的作用下，记录组织器官内氢原子的原子核运动，经计算和处理后获得检查部位图像。
检查目的：颅脑及脊柱、脊髓病变，五官科疾病，心脏疾病，纵膈肿块，骨关节和肌肉病变，子宫、卵巢、膀胱、前列腺、肝、肾、胰等部位的病变。
优点：1．MRI对人体没有损伤；
2．MRI能获得脑和脊髓的立体图像，不像CT那样一层一层地扫描而有可能漏掉病变部位；
3．能诊断心脏病变，CT因扫描速度慢而难以胜任；
4．对膀胱、直肠、子宫、 *** 、骨、关节、肌肉等部位的检查优于CT。
缺点：1．和CT一样，MRI也是影像诊断，很多病变单凭MRI仍难以确诊，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断；
2．对肺部的检查不优于X线或CT检查，对肝脏、胰腺、肾上腺、前列腺的检查不比CT优越，但费用要高昂得多；
3．对胃肠道的病变不如内窥镜检查；
4．体内留有金属物品者不宜接受MRI。
注意事项：1．检查前须取下一切含金属的物品，如金属手表、眼镜、项链、义齿、义眼、钮扣、皮带、助听器等；
2．装有心脏起搏器的患者禁止做MRI检查；
3．做盆腔部位检查时，需要膀胱充盈，检查前不得解小便。有金属节育环者须取出才能进行；
4．体内有弹片残留者，一般不能做MRI；
5．手术后留有金属银夹的病人，是否能做MRI检查要医生慎重决定；
6．胸腹部检查时，要保持呼吸平稳，切忌检查期间咳嗽或进行吞咽动作；
7．MRI对饮食、药物没有特别要求；
8. 检查时要带上已做过的其他检查材料，如B超、X线、CT的报告。

问题六：什么是磁共振成像磁共振成像(MRI)是根据有磁距的原子核在磁场作用下，能产生能级间的跃迁的原理而采用的一项新检查技术，MRI有助于检查癫痫患者脑的能量状态和脑血流情况，对变性病诊断价值很大。MRI是通过体外高频磁场作用，由体内物质向周围环境辐射能量产生信号实现的，成像过程与图像重建和CT相近，只是MRI既不靠外界的辐射、吸收与反射，也不靠放射性物质在体内的γ辐射，而是利用外磁场和物体的相互作用来成像，高能磁场对人体无害。所以MRI检查是安全的。临床常用MRI检查发现继发性癫痫的脑结构变化，如果临床对癫痫综合征分类不明，MRI能明确该患者是否由脑结构改变所致，颅内肿瘤常引起癫痫，MRI对脑内低度星形胶质细胞瘤、神经节、神经胶质瘤、动静脉畸形和血肿等的诊断确认率极高。MRI能清楚地显示癫痫患者的脑萎缩，对脑实质和脑脊液的显示度极好。
MRI与CT比较，其主要优点是：
①离子化放射对脑组织无放射性损害，也无生物学损害。
②可以直接做出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像。
③没有CT图像中那种射线硬化等伪影。
④不受骨像干扰，对后颅凹底和脑干等处的小病变能满意显示，对颅骨顶部和矢状窦旁、外侧裂结构和广泛转移的肿瘤有很高的诊断价值。
⑤显示疾病的病理过程较CT更广泛，结构更清楚。能发现CT显示完全正常的等密度病灶,特别能发现脱髓鞘性疾病、脑炎、感染性脱髓鞘、缺血性病变及低度胶质瘤。

问题七：核磁共振检查什么核磁共振检查：
一、全身软组织病变：无论来源于神经、血管、淋巴管、肌肉、结缔组织的肿瘤、感染、变性病变等，皆可做出较为准确的定位、定性的诊断。
二、骨与关节：骨内感染、肿瘤、外伤的诊断与病变范围，尤其对一些细微的改变如骨挫伤等有较大价值，关节内软骨、韧带、半月板、滑膜、滑液囊等病变及骨髓病变有较高诊断价值。
三、胸部病变：纵隔内的肿物、淋巴结以及胸膜病变等，可以显示肺内团块与较大气管和血管的关系等。
四、盆腔脏器；子宫肌瘤、子宫其它肿瘤、卵巢肿瘤，盆腔内包块的定性定位，直肠、前列腺和膀胱的肿物等。
五、腹部器官：肝癌、肝血管瘤及肝囊肿的诊断与鉴别诊断，腹内肿块的诊断与鉴别诊断，尤其是腹膜后的病变。
六、神经系统病变：脑梗塞、脑肿瘤、炎症、变性病、先天畸形、外伤等，为应用最早的人体系统，目前积累了丰富的经验，对病变的定位、定性诊断较为准确、及时，可发现早期病变。
七、心血管系统：可用于心脏病、心肌病、心包肿瘤、心包积液以及附壁血栓、内膜片的剥离等的诊断。

问题八：磁共振是什么意思？原来叫核磁共振，就是在你身体上施加一个磁场，使你身体里的氢原子核都朝向磁场方向，然后撤掉这个磁场，捕捉这些原子核返回原来状态所释放出的能量，由此就知道你身体里的水份分布了，因为不同脏器的水含量都珐同，所以就能清晰的区分出不同脏器了，说白了就是个水成像。

二、怎样设计一种化学物质的核磁共振检测方法？怎样设计一种化学物质的质谱检测方法？

检测目的不同，制样方法不一样。样广东会质分子结构复杂与否，动用的核磁共振手段可以差别很大。
想检测化学物质是什么？分子结构？可以提纯到百分之八九十，越高越好。核磁共振氢谱可以分辩出小比例的杂质！杂质多了，对核磁共振氢谱的解析造成干扰，但不严重；对核磁共振碳谱的干扰较大。
核磁共振氢谱碳谱的检测方法非常多！要看你的目的；要看你期望支出多少测试费！
样品较纯，结构简单，测试氢谱就可以了。这是对有机化合物而言。对无机化合物，核磁共振不是检测方法的第一选择。
有机化合物等稍复杂些的，可以加测碳谱。
再复杂的，可以测：
DEPT碳谱：可以区分CH3,CH2,CH,季碳。
H-H COSY化学位移相关二维谱；探求氢-氢的相互关系；
C-H COSY或 HMQC谱，碳-氢相关二维谱，探求碳氢一键间关系；
HMBC谱，碳-氢远程相关二维谱，探求碳氢间二键、三键、四键、...、七键之间的相互关系；
上述这些谱图对一些复杂药品的鉴定和确认都是最有效、付费较少的了。
如果含有氟、磷、氮等元素，可以加测氟（F-19）、磷(P-31)、氮(N-15)-NMR谱。
如果是搞研究、为发表论文，核磁共振还有许多多脉冲谱、相关二维谱。
质谱，药品一定要纯！在最重要的分子离子峰附近的任何小强度峰如果受到杂质的干扰、就失去了本可以获得分子式、分子量等重要结论的判断！
样品纯度高，可测试常规质谱。你把样品交付测试人员，告诉他样品的样品的可能分子量、熔点、沸点等信息，他会帮你选择测试谱图的。
样品不太纯或纯，沸点较低的，可以做气相色谱-质谱；
样品不太纯或纯，沸点较高的，可以做液相色谱-质谱；
质谱，从样品离子化系统不同可分：
电子轰击源（Electro-Impact source, EI），
化学电离源（Chemical Ionization, CI），
场致电离源（Field Ionization, FI），
场解吸电离源（Field Desorption, FD），
快原子轰击源（Fast Atom Bombardment, FAB），
液体二次离子质谱（Secondary Ion, LSI），
电喷雾电离质谱(ESI-MS) 和热喷雾电离（HSI-MS），
此外，还有
离子阱质谱（ITMS），
多级质谱(MS~n),
TIC（总离子流色谱(TIC)图）、萃取离子色谱(EIC)图及多级质谱配合液相色谱技术，
飞行时间质谱 Time of Flight Mass Spectrometer (TOF) ，
电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP—MS)，
等，
你可以先在网上搜索、充实有关知识，也可以送样品时与专业人员讨论与你样品有关的测试问题。

三、核磁共振技术的原理

核磁共振是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。

并不是是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。这种过程就是核磁共振。

核磁共振技术的历史
1930年代，物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。

1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了1950年度诺贝尔物理学奖。

人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途，化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响，发展出了核磁共振谱，用于解析分子结构，随着时间的推移，核磁共振谱技术不断发展，从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图，核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强，进入1990年代以后，人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术，使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能。

另一方面，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，在这一理论基础上1969年，纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来，在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术(MRI)，并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像。劳特伯尔之后，MRI技术日趋成熟，应用范围日益广泛，成为一项常规的医学检测手段，广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和诊断。2003年，保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖。
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。

核磁共振的应用
NMR技术
异丙苯的1H-NMR谱图

参见核磁共振谱

NMR技术即核磁共振谱技术，是将核磁共振现象应用于分子结构测定的一项技术。对于有机分子结构测定来说，核磁共振谱扮演了非常重要的角色，核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。目前对核磁共振谱的研究主要集中在1H和13C两类原子核的图谱。

对于孤立原子核而言，同一种原子核在同样强度的外磁场中，只对某一特定频率的射频场敏感。但是处于分子结构中的原子核，由于分子中电子云分布等因素的影响，实际感受到的外磁场强度往往会发生一定程度的变化，而且处于分子结构中不同位置的原子核，所感受到的外加磁场的强度也各不相同，这种分子中电子云对外加磁场强度的影响，会导致分子中不同位置原子核对不同频率的射频场敏感，从而导致核磁共振信号的差异，这种差异便是通过核磁共振解析分子结构的基础。原子核附近化学键和电子云的分布状况称为该原子核的化学环境，由于化学环境影响导致的核磁共振信号频率位置的变化称为该原子核的化学位移。

耦合常数是化学位移之外核磁共振谱提供的的另一个重要信息，所谓耦合指的是临近原子核自旋角动量的相互影响，这种原子核自旋角动量的相互作用会改变原子核自旋在外磁场中进动的能级分布状况，造成能级的裂分，进而造成NMR谱图中的信号峰形状发生变化，通过解析这些峰形的变化，可以推测出分子结构中各原子之间的连接关系。

最后，信号强度是核磁共振谱的第三个重要信息，处于相同化学环境的原子核在核磁共振谱中会显示为同一个信号峰，通过解析信号峰的强度可以获知这些原子核的数量，从而为分子结构的解析提供重要信息。表征信号峰强度的是信号峰的曲线下面积积分，这一信息对于1H-NMR谱尤为重要，而对于13C-NMR谱而言，由于峰强度和原子核数量的对应关系并不显著，因而峰强度并不非常重要。

早期的核磁共振谱主要集中于氢谱，这是由于能够产生核磁共振信号的1H原子在自然界丰度极高，由其产生的核磁共振信号很强，容易检测。随着傅立叶变换技术的发展，核磁共振仪可以在很短的时间内同时发出不同频率的射频场，这样就可以对样品重复扫描，从而将微弱的核磁共振信号从背景噪音中区分出来，这使得人们可以收集13C核磁共振信号。

近年来，人们发展了二维核磁共振谱技术，这使得人们能够获得更多关于分子结构的信息，目前二维核磁共振谱已经可以解析分子量较小的蛋白质分子的空间结构。
MRI技术
参见核磁共振成像

核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。

核磁共振成像技术还可以与X射线断层成像技术（CT）结合为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。

核磁共振成像技术是一种非介入探测技术，相对于X-射线透视技术和放射造影技术，MRI对人体没有辐射影响，相对于超声探测技术，核磁共振成像更加清晰，能够显示更多细节，此外相对于其他成像技术，核磁共振成像不仅仅能够显示有形的实体病变，而且还能够对脑、心、肝等功能性反应进行精确的判定。在帕金森氏症、阿尔茨广东会氏症、癌症等疾病的诊断方面，MRI技术都发挥了非常重要的作用。
MRS技术
参见核磁共振测深

核磁共振探测是MRI技术在地质勘探领域的延伸，通过对地层中水分布信息的探测，可以确定某一地层下是否有地下水存在，地下水位的高度、含水层的含水量和孔隙率等地层结构信息。

目前核磁共振探测技术已经成为传统的钻探探测技术的补充手段，并且应用于滑坡等地质灾害的预防工作中，但是相对于传统的钻探探测，核磁共振探测设备购买、运行和维护费用非常高昂，这严重地限制了MRS技术在地质科学中的应用。

四、全世界能独立生产核磁共振的国家有哪些怎么我在大医院看见的全是进口货

核磁共振分超导磁共振和永磁磁共振，超导磁共振需要液氦（主要美国生产），永磁磁共振需要永磁（稀土中国产），所以永磁国产的优势大一点，譬如万东的永磁磁共振全部自主研发，而且孙行业标准的制定者之一，并通过美国的市场认可，出口到欧洲，美国，巴西，俄罗斯，超导磁共振虽然有差距，但是并不明显。综合考虑国产的不差。

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