臺(tái)式小核磁共振儀(NMR)是常見(jiàn)的科學(xué)儀器,廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的分析和研究。它基于原子核的磁性特性和核自旋共振現(xiàn)象,通過(guò)核磁共振信號(hào)的檢測(cè)和處理,提供有關(guān)樣品結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和動(dòng)力學(xué)等信息。在外加磁場(chǎng)的作用下,處于不同能級(jí)的原子核會(huì)發(fā)生能級(jí)之間的躍遷。當(dāng)樣品中的原子核受到射頻脈沖的激發(fā)時(shí),其自旋狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變,從而產(chǎn)生一系列的共振信號(hào)。正是利用這些共振信號(hào)來(lái)進(jìn)行分析和研究。
臺(tái)式小核磁共振儀包括以下主要部件:
磁場(chǎng)系統(tǒng):磁場(chǎng)系統(tǒng)由強(qiáng)大的恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置和磁體組成。磁體通常采用超導(dǎo)技術(shù),可以產(chǎn)生高強(qiáng)度的均勻磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的大小決定了核磁共振信號(hào)的頻率。
射頻系統(tǒng):射頻系統(tǒng)為樣品提供激發(fā)脈沖,并接收核磁共振信號(hào)。射頻線圈通過(guò)電路調(diào)節(jié)和驅(qū)動(dòng),產(chǎn)生所需的射頻脈沖,并將共振信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
梯度系統(tǒng):梯度系統(tǒng)是用來(lái)產(chǎn)生空間梯度磁場(chǎng)的裝置,通過(guò)對(duì)不同方向的磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)制,可以實(shí)現(xiàn)空間定位和成像功能。
控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)用于控制儀器的運(yùn)行和參數(shù)設(shè)置。用戶(hù)可以通過(guò)界面進(jìn)行操作,選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)J?、設(shè)置參數(shù)等。
在使用臺(tái)式小核磁共振儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),通常包括以下步驟:
1.將需要分析的樣品溶解在合適的溶劑中,并將其裝入玻璃管或針管中。然后將樣品放置在核磁共振儀的樣品室中。
2.在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前,需要對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn),以確保其強(qiáng)度和均勻性滿(mǎn)足要求。
3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,設(shè)定射頻脈沖參數(shù)、采樣時(shí)間、掃描次數(shù)等參數(shù)。
4.啟動(dòng)儀器后,射頻系統(tǒng)將發(fā)出激發(fā)脈沖,樣品中的核磁共振信號(hào)被接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)??刂葡到y(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理,生成核磁共振譜圖。
5.通過(guò)對(duì)核磁共振譜圖的分析,可以確定化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成和動(dòng)力學(xué)等信息。