【摘要】： 眾所周知,核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)儀器已廣泛應(yīng)用于小到物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與動力學(xué)研究,大到對人體進(jìn)行成像,獲得生理解剖、大腦功能活動信息等眾多領(lǐng)域,成為解決重大科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及社會問題的十分重要的儀器設(shè)備。本文結(jié)合500MHz核磁共振波譜儀研究課題的整機(jī)聯(lián)試和指標(biāo)測試工作,從理論和實驗兩方面分析討論液體高分辨核磁共振波譜儀的檢測靈敏度及相關(guān)的優(yōu)化技術(shù)。 1、首先簡單介紹了現(xiàn)代核磁共振波譜儀的基本結(jié)構(gòu),介紹了與檢測靈敏度相關(guān)的技術(shù)參數(shù):靈敏度、90°脈沖寬度、分辨率與線形、旋轉(zhuǎn)邊帶等。 2、從理論上分析了磁場強(qiáng)度、樣品濃度與體積、探頭的品質(zhì)因子、噪聲、射頻場強(qiáng)度和弛豫時間等因素對核磁共振譜儀檢測靈敏度的影響。很顯然,增強(qiáng)信號和降低噪聲是提高探測靈敏度的兩個主要方面。高的靜磁場強(qiáng)度、高品質(zhì)因子和填充系數(shù)的探頭、低噪聲的電子線路是提高信噪比的關(guān)鍵。 3、從譜儀研制角度,探討提高靈敏度的方法及措施,并重點討論了5mm 500MHz間接檢測探頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計、低噪聲前置放大器的研制和射頻系統(tǒng)的設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)問題。 4、最后,結(jié)合核磁共振波譜儀的應(yīng)用和實際操作,總結(jié)了包括提高靜磁場的均勻度與穩(wěn)定度、發(fā)揮探頭的最佳檢測靈敏度、優(yōu)化實驗參數(shù)等提高譜儀性能的實驗技術(shù),對三維梯度自動勻場技術(shù)、90°脈沖寬度測量方法等問題進(jìn)行了重點討論。
【圖文】：

(探頭);一個增強(qiáng)和檢測自旋響應(yīng)的檢測系統(tǒng)(前置放大器與接收機(jī));以及計算機(jī)與控制系統(tǒng);還有一些輔助裝置。NMR譜儀基本結(jié)構(gòu)如圖1一1:曝曝纂翼珊… …撇藉藉 藉藉藉藉藉藉 )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))){{{藻薰薰 薰贏 贏 贏 贏贏 贏………纂薰鬢翼 翼敷 敷 敷 敷敷 敷{{{翼薰纂 纂翼 翼 翼翼翼翼翼翼一 一一 :::葬翼翼翼翼翼翼翼翼 ‘ ‘ ‘盜 盜 盜盜砂砂補(bǔ)矜矜 一 一 一二二 二二二二二二二 ____________示命落_幾無 __~-----圖1一1:NMR譜儀基本結(jié)構(gòu)圖Figurel一 1.BasieBloekDiagramofanNMRSPectrometer1.2.1磁體磁鐵的作用是為核自旋系統(tǒng)提供一個恒定的磁場，使核自旋發(fā)生能級分裂。NMR磁體要求磁場強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、樣品空間內(nèi)磁場分布均勻。早期NMR譜儀使用永磁體和電磁體。受永磁材料的限制，，永磁體的最高磁場強(qiáng)度為2.1T(質(zhì)子共振頻率90MHz)。受鐵芯磁飽和強(qiáng)度的限制，電磁體最高磁場強(qiáng)度不超過2.35T(質(zhì)子共振頻率looMHz)。70年代初起，低溫超導(dǎo)核磁共振磁體受到人們的高度重視，經(jīng)過近30年的努力，超導(dǎo)核磁共振磁體的磁場強(qiáng)度已提高到22.3T(質(zhì)子共振頻率95oMHz)，現(xiàn)在科學(xué)家們正在向IGHz挺進(jìn)。1.2.2射頻發(fā)射系統(tǒng)射頻系統(tǒng)為核自旋提供一個產(chǎn)生滿足共振躍遷條件的激勵射頻源。通常采用石英晶體振蕩器作為頻率信號源

提高磁場強(qiáng)度是提高靈敏度的最直接有效的辦法。研發(fā)高場、超高場NMR超導(dǎo)磁體的關(guān)鍵是不斷地研發(fā)高臨界磁場(Hc)、臨界電流密度(Jc)的，能通過強(qiáng)電流的高強(qiáng)度超導(dǎo)線。圖3一1是Bruker公司報道的該公司NMR超導(dǎo)磁體的發(fā)展歷史。為便于敘述
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：R445.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2646994