核磁共振技術(shù)
什么是核磁共振?
核磁共振從字面意思可以理解為原子核在磁場(chǎng)中發(fā)生共振。一般核磁共振中的原子核是指氫原子核。磁是指磁場(chǎng)環(huán)境,在均衡穩(wěn)定的磁場(chǎng)里面,氫原子核會(huì)有會(huì)以固定的頻率發(fā)生進(jìn)動(dòng),進(jìn)動(dòng)頻率與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。共振是指外加頻率與氫原子核在磁場(chǎng)中的固有頻率相等時(shí),氫原子核吸收能量發(fā)生核磁共振。
核磁共振技術(shù)分類?
從應(yīng)用上可大致將核磁共振技術(shù)分為三類:
弟一類是核磁共振成像,主要用于醫(yī)學(xué)檢測(cè),是一種無(wú)損成像方式,可獲得組織結(jié)構(gòu)的二維、三維核磁共振圖像,輔助醫(yī)學(xué)疾病診斷和治療。
第二類是核磁共振波譜技術(shù),主要用于化學(xué)、材料、制藥域的分子結(jié)構(gòu)分析。H原子核由于化學(xué)環(huán)境不同,存在頻率差異,通過(guò)核磁共振波譜技術(shù)可研究分子結(jié)構(gòu)信息。
第三類是時(shí)域核磁共振技術(shù),主要用于分子運(yùn)動(dòng)分析、含量分析、工業(yè)質(zhì)檢質(zhì)控等。時(shí)域核磁共振技術(shù)主要用于測(cè)試分子與分子之間的動(dòng)力學(xué)信息,通過(guò)弛豫時(shí)間得到分子運(yùn)動(dòng)信息,分子與分子之間的作用信息;研究域?qū)賮單⒂^域(分子之間),可測(cè)定玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度、高分子材料交聯(lián)密度、造影劑弛豫率、孔徑分布及孔隙度等,廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、石油工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、紡織工業(yè)、聚合物工業(yè)。
核磁共振技術(shù)原理
核磁共振技術(shù)主要檢測(cè)為H質(zhì)子,也可以用于F信號(hào)測(cè)試。含H樣品經(jīng)過(guò)特定頻率的射頻激勵(lì)后,產(chǎn)生核磁共振信號(hào)。H核磁共振信號(hào)對(duì)應(yīng)有T1、T2兩個(gè)主要參數(shù),通過(guò)測(cè)試T1、T2弛豫時(shí)間并進(jìn)行建模,可用于食品、農(nóng)業(yè)、石油勘探、聚合物、固體脂肪含量…多方面研究。已有多種方法形成標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法。
核磁共振技術(shù)應(yīng)用
1). 低場(chǎng)核磁在食品域的應(yīng)用:
◆ 棕櫚油、黃油等油脂固體脂肪含量測(cè)試(SFC ,Solid Fat Content)
◆ 含油種子、種子殘?jiān)吐屎秃蕼y(cè)試
◆ 巧克力及巧克力相關(guān)產(chǎn)品的固體脂肪含量
◆ 總脂肪含量
2). 低場(chǎng)核磁在農(nóng)業(yè)域的應(yīng)用:
◆ 種子含油含水率測(cè)試
◆ 種子發(fā)芽過(guò)程研究
◆ 含油種子自動(dòng)化選育(按含油率分選)
◆ 植物根系成像研究
◆ 農(nóng)產(chǎn)品干燥研究
3). 低場(chǎng)核磁在紡織行業(yè)的應(yīng)用:
◆ 纖維中油劑含量
◆ 聚合物涂層含量
◆ 纖維和紡織品上的氟化涂層測(cè)量
核磁共振技術(shù)設(shè)備
低場(chǎng)核磁共振儀按照儀器部件來(lái)分,主要包括工控機(jī)、譜儀系統(tǒng)、射頻單元、梯度單元、磁體柜及溫控單元六大部分;按照工作任務(wù)來(lái)分,儀器由工控機(jī)、射頻系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)、磁體、恒溫系統(tǒng)五大部分組成。其中,工控機(jī)負(fù)責(zé)接收操作者的指令,并通過(guò)序列發(fā)生軟件產(chǎn)生各種控制信號(hào)傳遞給譜儀系統(tǒng)的各個(gè)部件協(xié)調(diào)工作,還要完成數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和圖像重建以及顯示任務(wù);射頻系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)射頻脈沖序列的發(fā)射和采樣信號(hào)的接收;梯度系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生梯度磁場(chǎng);磁體主要負(fù)責(zé)提供均勻、穩(wěn)定的主磁場(chǎng);恒溫系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)磁體柜內(nèi)的溫度控制。
紐邁PQ001系列核磁共振分析儀