核磁共振 | 合法醫療器材資訊網
核磁共振的原理—核磁共振(NMR,NuclearMagneticResonance)是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子,具有內在 ...
英國伯明罕大學理學部900MHz核磁共振儀21.1 T核磁共振(NMR,Nuclear Magnetic Resonance)是基於原子尺度的量子磁物理性質。具有奇數質子或中子的核子,具有內在的性質:核自旋,自旋角動量。核自旋產生磁矩。NMR觀測原子的方法,是將樣品置於外加強大的磁場下,現代的儀器通常採用低溫超導磁鐵。核自旋本身的磁場,在外加磁場下重新排列,大多數核自旋會處於低能態。我們額外施加電磁場來干涉低能態的核自旋轉向高能態,再回到平衡態便會釋放出射頻,這就是NMR訊號。利用這樣的過程,可以進行分子科學的研究,如分子結構、動態等。
20世紀初,深入微觀世界[編輯]1924年,沃爾夫岡·包立(Wolfgang Ernst Pauli)提出了「包立不相容原理」,即沒有兩個電子可以在同一時間共享相同的量子態[1]。這對於後來發現核磁共振現象,並完善核磁共振理論原理非常重要,包立也因此獲得了1945年的諾貝爾物理學獎[2]。1925年,喬治·尤金·烏倫貝克(George Eugene Uhlenbeck)和塞繆爾·亞伯拉罕·古德斯米特(Samuel Abraham Goudsmit)受「包立不相容原理「啟發,提出了原子自旋概念[3]。接下來,包立在烏倫貝克與古茲密特工作的基礎上,完善了原子自旋描述的「包立矩陣」[4]。
20世紀40年代至60年代,觀察到核磁共振現象[編輯]1939年,伊西多·艾薩克·拉比(Isidor Isaac Rabi)通過試驗高溫蒸發後的物質觀測到了核磁共振現象,但是這種高溫蒸發過程破壞了凝聚物質的宏觀結構,因而在實際應用中受到了很大的限制。儘管如此,拉比還是因這一發現獲得了1944年的諾貝爾物理學獎[5]。1945年底,美國哈佛大學的愛德華·米爾斯·珀賽爾(Edward Mills Purcell)在石蠟樣品中觀測到穩態的核磁共振信號。1946年初,史丹福大學的費利克斯·布洛赫(Felix Bloch)在水中觀測到了穩態的核磁共振現象,珀賽爾與布洛赫因為這一發現而分享了195...
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