磁场中如何区分高场低场

2024-07-21 11:56:02 283次

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磁场中如何区分高场低场求高手给解答

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2024-07-21 11:56:02

高场和低场的原理基本相同，硬件最大的区别在于主磁场强度高低（常见的高场磁场强度300MHz——900MHz，低场时域核磁在21 MHz及以下）

1.原理进行区分

首先，以H质子为例，核磁共振波谱、磁共振成像和低场核磁共振基本原理相同，不同的是他们所利用的信息不同，高场利用跃迁过程会产生共振谱，而这些谱图测定分子中某些原子的数目、类型和相对位置，最常见的就是化学位移。

低场则利用撤去射频脉冲后恢复过程磁化矢量的变化去分析不同状态H质子的弛豫，这个恢复的过程中因为不同的H质子所处环境不同，其恢复过程中运动的快慢不同，表现为其磁化矢量的差异，这个过程我们成为弛豫，低场核磁共振恰恰是利用弛豫的快慢来反推H质子所处的环境，不同状态H质子的含量等信息。

2. 从应用上区分

高场核磁的共振谱一般根据化学位移鉴定基团；由耦合分裂峰数、偶合常数确定基团联结关系；根据各H峰积分面积定出各基团质子比。如化学位移、自旋-自旋分裂、相对峰大小、连接的官能团类型以及有关分子化学环境的其他详细信息，因此广泛用于有机化合物的分析鉴定。

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低场核磁主要用于测试分子与分子之间的动力学信息，过弛豫时间得到分子运动信息，分子与分子之间的作用信息；研究领域属亚微观领域（分子之间），可测定玻璃态转化温度、高分子材料交联密度、造影剂弛豫率、孔径分布及孔隙度等，广泛应用于食品工业、石油工业、医药工业、纺织工业、聚合物工业。

高场核磁具有高灵敏度、高分辨率、高信噪比，但是对样品均匀度要求高，液体需要去离子化，固体需要是粉末状，而且仪器费用昂贵，安装需要专用场地，需要屏蔽设施，仪器需要液氮或液氦冷却，后续维护成本非常高。

低场核磁使用永磁体，设备小型化，灵活易于移动，也不需要特别维护，易与其他设备或配件整合，满足在线高通量测试要求。低场核磁共振仪器费用低，仪器内部已做屏蔽，安装场地不需特殊处理。

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磁场高低与大小不同磁场的高低随电场方向降低就象水往低处流但大小是由电场线的密集程度决定的越密磁场越强。根据公式ν=γB/2π , B为外磁场强度，在不同化学环境中，伽马为磁旋比会随B不同改变。核在同一磁场中实际感受到的B不相同，所以共振频率也不同：公式v=γB/2π（1-δ）。所以即使B减小，v也可能变大

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高场和低场是在NMR中的概念，指原子核所处磁场强度，红移蓝移是光谱分析中概念，指吸收或发射峰向长波（红移）或短波（蓝移）方向移动。

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