核磁弛豫试剂的作用

合集下载

核磁共振弛核磁共振弛豫过程的特性

核磁共振弛核磁共振弛豫过程的特性

核核磁磁共共振振弛弛豫豫过过程程的的特特性性及及其其应应用用核核磁磁共共振振弛弛豫豫过过程程的的特特性性及及其其应应用用1 1 2 2刘聪 ,任朝辉 ,汪红志 ,张学龙1. 上海理工大学理学院,上海,200093;2. 上海理工大学医疗器械学院,上海,200093;上海市营口路 101 号,Email: xuelongz@//0>.摘摘要要: 几乎所有用核磁共振技术对物质结构和性质的分析方面,都要涉及到驰豫过程的特性摘摘要要及相应的驰豫时间的分析,并由它获取相关的信息。

本文在结合讨论驰豫过程微观机制的基础上,阐明驰豫时间这个参数的重要的性质特征,然后重点分析研究核磁共振驰豫特性在油井储层中确定孔隙结构参数、在食品研究中分析食品品质、在医学诊断中判明病理病灶等方面的重要应用。

关关关关键键键键词词词词: 核磁共振;弛豫时间;孔隙结构;水含量;玻璃化温度;自由水;结合水中图分类号 O482.53;TE311;X836;[R35]自 1924 年 Pauli预言核磁共振发生的可能性,到 1946 年 Bloch和Purcell各自发现核磁共振现象以来,随着计算机科学技术的快速发展进步,核磁共振(Nuclear MagneticResonance,NMR)技术已成为石油勘探、食品分析和医学诊断等行业和领域重要的研究分析手段。

核磁共振是原子核的磁矩受恒定磁场和相应频率的射频磁场同时作用,且满足一定条件时在它们的磁能级之间所发生的共振吸收现象。

具体而言,样品中的自旋不为零的原子核,它们的磁矩在静磁场中会发生能级分裂。

若用射频电磁波(Radio Frequency,RF)照射样品,当电磁波的能量等于能级分裂的差值时,低能级的原子核会吸收能量发生能级跃迁,产生共振吸收信号。

而一旦恢复原状,原子核又会把多余的能量释放出来,同时状态发生变化。

因此,它是一种利用原子核在磁场中的能量和状态变化来获得关于核(及其相关物质)信息的技术。

做核磁氘代试剂

做核磁氘代试剂

做核磁氘代试剂
在医学这个领域里,核磁氘代试剂是一种十分重要的工具,它能够帮助医生们准确地诊断出病症。

如果你对医学领域感兴趣,那么这篇文章将是你不容错过的一篇好文章。

在医学界,核磁氘代试剂是一种可以帮助医生们准确地诊断出病症的工具。

它利用核磁体的磁场与氘代试剂中的氢原子核相互作用,产生一种可以被人类身体吸收的信号,从而帮助医生们判断病情。

核磁氘代试剂的原理非常简单,但它的应用范围却非常广泛。

它可以帮助医生们诊断出各种疾病,例如心脏病、神经系统疾病等等。

同时,它还可以被用来研究人体的生理机制,帮助人们更好地了解生命運作的过程。

除了在医学界有广泛的应用之外,核磁氘代试剂还可以应用于其他领域。

例如,它可以帮助科学家们研究原子核的结构,更好地了解物质的本质。

还可以被用于研究宇宙中的一些现象,例如天体物理学等等。

然而,使用核磁氘代试剂也存在一些风险。

由于它具有一定的放射性,因此需要严格的管理和控制。

使用不当可能会对人类产生不可逆转的伤害。

所以,如果你有意愿在使用核磁氘代试剂,一定要先咨询专业人士的意见,并遵循他们的指导。

总之,核磁氘代试剂是医学界中一个不可或缺的工具。

它可以帮助医生们准确地诊断出病症,并为科学研究提供重要的数据。

但同时也需要注意它应用于正确的地方,以避免可能带来的人类伤害。

t1弛豫时间名词解释(一)

t1弛豫时间名词解释(一)

t1弛豫时间名词解释(一)T1弛豫时间名词解释1. T1弛豫时间是什么?T1弛豫时间指的是核磁共振(NMR)技术中,样品自由感应衰减至初级激发态或基态的所需时间。

它是评估样品内部原子核之间相互作用的重要参数。

2. 弛豫时间的分类在核磁共振技术中,弛豫时间可分为T1和T2两种不同的类型。

T1(纵向弛豫时间)是指样品中磁化强度恢复到初始状态所需的时间,而T2(横向弛豫时间)是指样品中磁化强度在外加磁场作用下自由衰减至初始状态所需的时间。

3. T1弛豫时间的影响因素T1弛豫时间受多种因素的影响,包括样品的物理化学性质、温度、磁场强度等。

下面是一些常见的影响因素的解释:•样品性质:不同样品的化学成分、分子结构等会对T1弛豫时间产生影响。

例如,有机化合物的T1弛豫时间通常较短,而无机盐溶液的T1弛豫时间则相对较长。

•温度:一般情况下,温度升高会使样品的T1弛豫时间缩短,而温度降低则会导致T1弛豫时间延长。

•磁场强度:样品在不同磁场强度下的T1弛豫时间也会有所差异。

一般而言,磁场强度越高,T1弛豫时间越短。

4. T1弛豫时间的应用领域T1弛豫时间的测定与分析在多个领域中发挥着重要作用。

以下是一些常见应用领域的举例说明:•医学成像:核磁共振成像(MRI)是应用T1弛豫时间原理进行人体内部的非侵入性检查的重要方法。

不同组织在T1弛豫时间上的差异可用于生成高对比度的影像,帮助医生诊断疾病。

•材料科学:T1弛豫时间的测定可以帮助研究人员了解材料的化学结构、分子运动等信息。

这对于材料的设计、改进和性能评估具有重要意义。

•药物研发:T1弛豫时间可用于研究药物分子在生物体内的代谢过程。

通过测定药物在不同时间点下的T1弛豫时间,可以评估药物在体内的分布、代谢速率等参数。

5. 结论通过对T1弛豫时间的解释和应用领域的举例说明,我们可以看到T1弛豫时间在科学研究和技术应用中的重要性。

深入了解和研究T1弛豫时间对于推动相关领域的发展和应用具有重要意义。

聚二甲基二烯丙基氯化铵 核磁

聚二甲基二烯丙基氯化铵 核磁

聚二甲基二烯丙基氯化铵核磁共振(NMR)聚二甲基二烯丙基氯化铵(简称聚二甲基二烯丙基氯化铵)是一种常用的核磁共振(NMR)试剂,广泛应用于有机化学、药物研究和生物化学领域。

它在核磁共振领域具有重要的作用,不仅是一种重要的试剂,更是一种重要的研究工具。

本文将围绕聚二甲基二烯丙基氯化铵的作用、特性和应用进行深入探讨,并共享个人对这一主题的观点和理解。

一、聚二甲基二烯丙基氯化铵的作用聚二甲基二烯丙基氯化铵在NMR领域被广泛地应用于有机分子结构的表征和分析。

其在NMR实验中作为一个重要的内标化合物,可以提供清晰的核磁共振图谱,并且不会干扰待测物质的NMR信号。

这使得研究人员能够更准确、更可靠地获得待测物质的结构信息,为化学反应机理研究提供了有力的支持。

二、聚二甲基二烯丙基氯化铵的特性聚二甲基二烯丙基氯化铵是一种易溶于常见有机溶剂的化合物,具有良好的稳定性和化学惰性。

在NMR实验中,它的化学位移和谱线形状非常稳定,不易受环境影响,能够提供清晰可靠的NMR数据。

聚二甲基二烯丙基氯化铵也可以作为内部标准物质,用于校准NMR仪器的频率和灵敏度,确保实验结果的准确性。

三、聚二甲基二烯丙基氯化铵在有机化学中的应用在有机化学领域,聚二甲基二烯丙基氯化铵常用于有机合成反应的机理研究和有机化合物的结构分析。

通过与待测物质混合使用,可以明确了解待测物质的结构和特性,进而为研究人员提供重要的实验数据和结论。

聚二甲基二烯丙基氯化铵还可以作为NMR实验的内标化合物,用于定量计算和比较实验数据,为有机化学研究提供了重要的技术支持。

四、个人观点和理解从事有机化学研究多年,我深切感受到了聚二甲基二烯丙基氯化铵在NMR实验中的重要作用。

它的稳定性和可靠性为我们提供了有力的技术支持,使得我们能够更加清晰地了解有机化合物的结构和性质。

作为一种常用的NMR试剂,聚二甲基二烯丙基氯化铵的应用范围也在不断扩大,为有机化学研究带来了更多的可能性和机遇。

核磁共振横向弛豫时间与金属种类之间的关系

核磁共振横向弛豫时间与金属种类之间的关系

核磁共振横向弛豫时间与金属种类之间的关系宣艳向义龙(南京林业大学现代分析测试中心,南京210037)摘要:采用低场核磁共振技术采集不同的硫酸盐溶液中的氢核的横向弛豫时间丁2,比较了纯水和不同浓度硫酸盐溶液中的氢核的核磁共振信号,分析了不同金属阳离子对溶液中氢核的影响,并对金属离子盐溶液中的氢核的弛豫时间与金属种类和浓度之间的相关性进行研究。

实验结果表明,金属离子钠、镁、铝、钾、铁、锰、铜和锌均 能加快氢核的核磁共振弛豫衰减速度,具有促进水分子结合的作用。

随着金属离子浓度增加,T2均变小。

浓度相 同的情况下,金属离子对液体中氢核的的影响由强到弱为:Mn2+>F e3+>Cu2+>Mg2+>Al3+>Na+>Z n2+>K十。

关键词:核磁共振弛豫时间盐溶液相关性DOI:10. 3969/j.issn. 1001 —232x.2018. 04. 027Influence of metallic ions on transverse relaxation properties of low field nuclear magnetic resonance in a-queous solution. Xuan Yan 9Xiang Yilong ^Nanjing Forestry University Advanced Analysis and Testing Center,Nanjing 210037,China)Abstract:Transverse relaxation time has been widely used to determine physic-chemical properties of materials in low field nuclear magnetic resonance (L F-N M R).In this w o r k,transverse relaxation signals of L F-N M R were obtained using Carr-Purcell-Meiboom-Gill (C P M G)pulse sequence in order to investigate and compare the water distribution in pure water and sulfate solutions with different concentrations.The experimental results showed that the association of water molecules could be promoted in the presence of N a+,M g2+,Al3+,K+,M n2+,Fe3+,C u2+and Zn2+,and water clusters increased.With the increase of the concentrations of metal ions,T2decreased.For the metal ions with the same concentrations?the influ­ence of metal ions on hydrogen nuclear in the solutions was as follows:M n2+>Fe3+>C u2+>M g2+>A13+ >N a+>Zn2+>K+.Key words:Nuclear magnetic resonance;Transverse relaxation time;Salt solution;Correlationi引言水是地球上生物赖以生存的最重要物质之一。

t1弛豫名词解释

t1弛豫名词解释

t1弛豫名词解释弛豫(Relaxation)是指系统从激发态返回基态的过程。

在物理学中,弛豫是一种功能短暂而频繁发生的现象,涉及到原子、分子或宏观系统从激发态(高能级状态)回到基态(低能级状态)的过程。

这一过程是通过放出能量、衰减振幅或者退耗(消耗)内部能量的方式完成的。

弛豫过程是由外界干扰引起的系统的动力学行为。

当系统处于激发态时,它在激发态上积累了一定的能量,需要通过弛豫来释放多余的能量并返回基态。

弛豫可以是通过辐射(放出光、热、电子等)或非辐射(通过碰撞、振动和自旋翻转等)方式进行的。

物理和化学过程中的弛豫可以是瞬时的,也可以是持续的,时间尺度可以从纳秒到秒甚至更长。

弛豫的速度和方式取决于系统的特性和外界环境。

例如,原子的能级间距决定了辐射弛豫的频率。

在光谱学中,激发态跃迁到基态的辐射能谱可以用于分析物质的结构和组成。

此外,弛豫还可以通过碰撞和分子间相互作用来实现。

在分子内部,振动、转动和电子自旋翻转等运动也可以导致弛豫过程的发生。

弛豫是许多自然现象和技术应用的基础。

在光学中,弛豫是光学放大器、激光器等设备的基本原理。

在核磁共振成像(MRI)中,物质的核磁共振信号也是通过弛豫过程获得的。

此外,弛豫还在材料科学、生物化学和医学等领域中起着关键作用。

在材料科学中,弛豫是研究材料的性质和性能的重要手段。

通过测量材料在不同温度和频率下的弛豫现象,可以了解材料的介电、磁性和力学性质。

材料的弛豫行为可以揭示材料内部的结构、缺陷和相互作用,有助于设计新型材料和改进材料的性能。

生物化学中的弛豫研究主要集中在蛋白质、核酸和细胞等生物大分子的动力学行为。

弛豫可以揭示生物大分子的构象和构建的动态变化,从而增进对生物大分子功能和相互作用机制的理解。

生物大分子的弛豫过程对于药物设计、疾病治疗和生物工程等领域具有重要的实际应用。

医学领域中,弛豫被用于医学影像学技术中,如核磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET)。

基于核磁共振弛豫时间的应用

基于核磁共振弛豫时间的应用

1 T2*
= 1 ⋅ Vb T2b V
+1 T2s
⋅ VS V
=1 T2b
+h T2 s
⋅S V
(5)
式中S/V为岩石的孔隙比表面积;令ρ2=h/T2s称为表面弛豫率(Surface Relaxation),表示颗粒 表面使质子产生弛豫能力的一个物理量。对于矿井测量ρ2可称为流体与岩石骨架相互作用的 强度(“表面驰豫强度”),它取决于孔隙表面的矿物组成和孔隙中含氢流体的性质。可见 表面的性质对于表面弛豫有很大的影响。例如,砂岩的表面弛豫率是碳酸盐岩的三倍。还有, 含有大量铁和其他磁性矿物的岩石,其表面弛豫率的数值比常见值要大很多,因而弛豫时间 要短很多。
1 弛豫过程的本质特征
物质单位体积中所有原子核磁矩的矢量和称为原子核的磁化强度矢量 M0。无外磁场作 用时,由于热运动,自旋核系统中各个核磁矩的空间取向杂乱无章,M0=0。有外磁场 B0(沿 z 轴方向)时,磁化强度矢量沿外磁场方向。若在垂直于磁场 B0(90°)方向施加射频场, 磁化强度矢量将偏离 z 轴方向(偏离时称 M0 为 M);一旦射频脉冲场作用停止,自旋核系 统自动由不平衡态恢复到平衡态,并释放从射频磁场中吸收的能量。
xy 平面散开,撤除 RF 照射后,其宏观磁矩水平分量减小 63%时所需的时间叫做横向弛豫
时间。这个过程表示 M 在 xy 平面的投影从最大值衰减到零的变化快慢,其本质是自旋核的
磁矩由相对有序状态向相对无序状态的过渡过程。
驰豫过程和驰豫时间所具有的这些含义和特征,使它成为 NMR 技术分析中的重要参数。
PC
=
0.735 rC
(2)
孔隙中的流体按所处的区域可分成两部分:一部分为束缚水,其扩散受到孔壁的限制, 并与孔壁发生相互作用。由于孔壁顺磁中心的存在等诸多因素,使该区域内氢的弛豫时间变 短,该区域称快弛豫区;另一部分是孔隙腔体,它称为慢弛豫区。这两个区域内的氢由于流 体分子的扩散运动而发生强烈的交换,并不断地混合。因此实际测得的是岩石孔隙内各种弛 豫的总效果。当岩石孔径单一,孔隙内只有一种类型的流体,且在观察流体弛豫的时间内流 体分子的扩散长度大于孔径时,孔隙内快慢驰豫的粒子能很快完成混合,磁化强度矢量的横 向分量逐渐衰减,此时观察到的横向弛豫衰减随时间呈单指数衰减

核磁共振成像的弛豫机理

核磁共振成像的弛豫机理
磁共振成像的弛豫机理
汪兴 生命学院
平衡状态 质子系统在外磁场中,产生一纵向磁化强 度矢量M0,状态是不随时间改变的,称为 平衡状态 非平衡状态 在射频脉冲作用下, M0的方向偏离外磁场 方向

核磁共振的宏观描述


纵向的定义:我们称和 外磁场方向一致的方向 为纵向 在外磁场B0的作用下, 质子产生能级分裂,而 对于质子而言只有1/2 和-1/2两个状态
M xy (t ) M xy max e
* t / T2
当磁场绝对均匀时, T2* T2 ,一般情况下两者不相同

在不完全均匀的磁场中
T2* T2
且满足:
1/ T2* 1/ T2 B
式中,1/T称为弛豫率,B 表示磁场的不均匀性
B 0 时,组织的弛豫率与总的弛豫率是相同 的
在射频脉冲作用下,所有质子相位都相同。 脉冲停止以后,发生失相位 我们把质子从同相位逐渐分散最终均匀分布, 宏观表现为其横向磁化强度矢量Mxy从最大逐 渐衰减为零的过程为横向弛豫过程

横向弛豫过程
Mxy
Mxy
y
y
ω0 x
ω0 x
(a)
(b)
y
上述过程和纵向弛豫过 程是同时独立进行的
ω0 x
0.37M0 0 T2 t/s
Pi/2脉冲衰减曲线
外磁场的不均匀性



在外磁场不均匀的情况下,质子角频率彼此存在差异,他们 都接近于真正的拉莫尔频率。 磁场的均匀性差异通常在百万分之几,但是这种微小的差异 仍然会造成质子的失相位。 考虑到两种因素时,Pi/2脉冲作用后其横向磁化强度矢量 Mxy随时间的衰减规律为
什么是弛豫过程

核磁共振的两种弛豫过程

核磁共振的两种弛豫过程

核磁共振的两种弛豫过程1.引言1.1 概述核磁共振(NMR)是一种重要的科学技术方法,被广泛应用于物理学、化学、生物学等领域。

它基于原子核在外加磁场中的行为,通过测量其发出的辐射信号来获取样品的结构和性质信息。

在核磁共振中,弛豫过程是一种重要的现象。

弛豫是指系统从非平衡状态趋向平衡状态的过程,可以分为自发弛豫和受激弛豫两种类型。

自发弛豫是指由于系统内部相互作用导致的能量损失和相位耗散,而受激弛豫则是外界干扰下系统对能量进行响应的过程。

在核磁共振中,自发弛豫和受激弛豫过程对信号的形成和检测起着至关重要的作用。

自发弛豫过程会导致信号的衰减和相位的演化,而受激弛豫过程则可以被外界的射频场所操控。

本文将重点探讨核磁共振中的两种弛豫过程,即自发弛豫和受激弛豫。

通过对弛豫过程的原理和概念的介绍,将深入探讨这两种过程在核磁共振中的应用和影响。

此外,本文还将对这两种弛豫过程进行比较和讨论,以期加深对核磁共振中弛豫过程的理解和认识。

弛豫过程在核磁共振领域中具有重要的意义,对于数据处理、成像和谱图解析等方面都起到至关重要的作用。

因此,对于弛豫过程的深入研究和理解,对于核磁共振技术的发展和应用具有重要的意义。

接下来,本文将首先介绍弛豫过程的概念和原理,然后详细讨论核磁共振中的弛豫过程。

最后,我们将总结弛豫过程的重要性,并对两种弛豫过程进行比较和讨论,从而对核磁共振中的弛豫过程有更深入的了解。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:本文将对核磁共振的两种弛豫过程进行详细介绍和分析。

文章主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,我们将首先对本文的主题进行概述,介绍核磁共振和弛豫过程的一般背景和基本原理。

随后,我们将介绍本文的结构和目的,以帮助读者了解文章的整体框架和内容。

在正文部分,我们将首先对弛豫过程的概念和原理进行详细的阐述,包括其定义、分类和基本原理。

接着,我们将重点介绍核磁共振中的两种弛豫过程,包括自旋网络弛豫和横向弛豫。

低场核磁弛豫时间

低场核磁弛豫时间

低场核磁弛豫时间低场核磁弛豫时间是核磁共振(NMR)技术中的一个重要参数,它可以用来研究物质的结构和动力学性质。

本文将从低场核磁弛豫时间的定义、测量方法、应用领域等方面进行介绍,以便读者对其有更深入的理解。

一、低场核磁弛豫时间的定义低场核磁弛豫时间是指核磁共振信号从激发到恢复原始强度所需的时间。

它反映了核自旋间的相互作用和动力学过程。

低场核磁弛豫时间可以分为纵向弛豫时间(T1)和横向弛豫时间(T2)。

纵向弛豫时间描述的是核自旋从激发状态返回到平衡状态的过程,而横向弛豫时间则描述的是核自旋在平衡状态下的相互作用和失去相干性的过程。

测量低场核磁弛豫时间的方法有很多种,常见的有脉冲序列法和连续波法。

脉冲序列法是通过给样品施加一系列的磁场脉冲,观察核磁共振信号的衰减过程来测量弛豫时间。

连续波法则是通过改变激发脉冲的频率和幅度来测量核磁共振信号的强度变化,从而得到弛豫时间。

三、低场核磁弛豫时间的应用领域低场核磁弛豫时间在许多领域都有广泛的应用。

在生物医学领域,低场核磁弛豫时间可以用来研究生物分子的结构和动力学性质,如蛋白质的折叠过程、核酸的双螺旋结构等。

在材料科学领域,低场核磁弛豫时间可以用来研究材料的磁性和电子结构,如磁性材料的磁矩、半导体材料的载流子动力学等。

在化学领域,低场核磁弛豫时间可以用来研究化学反应的动力学过程,如化学平衡的转变、化学反应速率的变化等。

四、低场核磁弛豫时间的意义和前景低场核磁弛豫时间作为核磁共振技术中的一个重要参数,对于研究物质的结构和动力学性质具有重要意义。

它不仅可以提供物质的微观信息,还可以揭示物质的宏观性质和功能。

随着核磁共振技术的发展和应用的广泛,低场核磁弛豫时间的研究将在各个领域取得更多的突破和应用。

低场核磁弛豫时间作为核磁共振技术中的一个重要参数,对于研究物质的结构和动力学性质具有重要意义。

它的测量方法多样,应用领域广泛,并且具有重要的意义和前景。

通过深入了解低场核磁弛豫时间,我们可以更好地理解物质的性质和行为,为科学研究和应用开发提供重要的支持和指导。

核磁共振弛豫时间与溶液浓度关系的实验

核磁共振弛豫时间与溶液浓度关系的实验

核磁共振(NMR)是一种广泛用于化学、生物学和医学领域的谱学技术。

在NMR实验中,弛豫时间是重要的参数之一,它反映了样品中原子核从激发状态恢复到平衡状态的速度。

弛豫时间与溶液的物理和化学性质有关,因此了解弛豫时间与溶液浓度的关系对于深入理解溶液结构和动力学具有重要意义。

实验背景通过核磁共振实验,研究不同浓度溶液中原子核的弛豫时间。

分析弛豫时间与溶液浓度的关系,并探讨这种关系的可能原因。

通过实验数据与理论模型的比较,验证理论预测的准确性。

实验目的0102核磁共振是一种基于原子核磁矩的物理现象,当原子核处于磁场中并受到特定频率的电磁辐射时,它们会吸收能量并发生跃迁。

通过测量吸收的能量,可以推断出样品中不同原子核的分布和数量。

核磁共振原理0102弛豫时间定义在弛豫过程中,磁化矢量逐渐恢复到平衡状态,同时伴随着热平衡的建立。

弛豫时间是指核磁共振信号从激发状态恢复到平衡状态的时间。

在溶液中,分子间的相互作用会影响弛豫过程。

随着溶液浓度的增加,分子间的相互作用增强,导致弛豫时间缩短。

这是因为高浓度的溶液中,分子之间的碰撞更加频繁,使得磁化矢量的恢复更快。

此外,温度也会对弛豫时间产生影响。

随着温度的升高,分子运动加快,弛豫时间也会缩短。

因此,在实验中需要控制温度以获得准确的结果。

0102030405溶液浓度对弛豫时间的影响01选取合适的样品选择具有代表性的样品,如小分子化合物、蛋白质、DNA等。

02准备样品溶液将样品溶解在适当的溶剂中,调整浓度以进行后续实验。

03校准仪器在进行核磁共振测量前,需要对仪器进行校准,确保测量精度。

准备实验样品根据实验需求,设置脉冲序列、扫描次数、采样点等参数。

设置实验参数将样品放入核磁共振管中,按照设定的参数进行测量。

进行核磁共振测量从核磁共振信号中提取弛豫时间数据。

获取弛豫时间数据核磁共振测量弛豫时间010203对获取的弛豫时间数据进行预处理,如去除噪声、校正基线等。

数据预处理根据预处理后的数据,分析弛豫时间与溶液浓度的关系。

做核磁的时候为何要加氘代试剂

做核磁的时候为何要加氘代试剂

做核磁的时候为何要加氘代试剂1)用一句话来回答氘代试剂的作用,那就是为了准确的锁场。

化合物中H共振频率是与仪器里面的磁场强度相关的函数,通常我们指的400 M核磁仪器,对应的磁场强度时9.4T,这里的400M是在这个强度下H核的共振频率,另外化合物的共振频率还会轻微的受到化合物的化学环境影响,比如同样在9.4T的磁场强度下面,CH3OH,里面的 CH3的在核磁谱图上是出峰子啊3.6左右,而CHCl3中的氢出峰在 7.26左右,两个峰在化学位移上好像差别挺大,差不多 4个 ppm,转化为频率的差别就是 4 ppm* 400M= 1600 HZ,相对于400M的这个共振频率,这个量是非常小的只占到百万分之4.2)核磁里面的磁场强度之所以需要去非常准确的锁定,核心原因是,我们测试化合物里面的H的共振频率都是几乎完全一样的,在9.4T的磁场强度下几乎都是 400 M核磁,为了要准确区分由于化合物化学结构的差异,造成的核磁共振频率的变化,那么一定要在非常均匀稳定的磁场环境下,才能获得测试这个微小差异的可能。

3)举例说明这个工作机制,比如我们使用氘代甲醇做溶剂,那核磁仪器有一个通道就可以用来接收氘核的频率信号,氘代甲醇的氘在9.4T的磁场强度下,其共振信号是一个常数,如果由于仪器超导原因(偶然因素),磁场发生微小的变化,那检测器检测到的氘的频率信号就会跟着发生一个微小变化,仪器这个时候会自动启动匀场线圈(这个就是大学里面学的罗线圈,不是超导体,可以产生微小磁场),来维持磁场强度稳定在9.4T,这样就确保在在一个HNMR整个测试过程当中,都是在一致的磁场强度,以及准确的磁场强度获得的数据。

4)为何做核磁的时候我们需要准确的登记所用氘代试剂的种类呢?这个原因其实和上面第二点里面说的理论是一致的,虽然不同氘核的共振频率是基本一样的,但是还是会受到化学结构的一些影响,不同氘代试剂的试剂共振频率都是不一样的,如果登记错误的氘代试剂,会造成整个谱图的化学位移,一起平移几个ppm单位,这对于氢谱来说是不能允许的,因为99%的化合物的H的化学位移都在0-20 ppm 这个区间。

基于顺磁弛豫增强效应 概述及解释说明

基于顺磁弛豫增强效应 概述及解释说明

基于顺磁弛豫增强效应概述及解释说明1 引言1.1 概述顺磁弛豫增强效应是指在核磁共振领域中的一种重要现象,它在生物医学影像、材料科学和化学分析等领域具有广泛应用。

该效应基于放射频脉冲激发下系统自然弛豫过程的改变,通过检测样品中的顺磁核信号而实现对其性质和结构的分析。

1.2 文章结构本文将首先介绍顺磁弛豫增强效应的定义和原理。

随后,我们将讨论影响顺磁弛豫增强效应的因素,并介绍该效应在不同领域的应用。

第三部分将解释说明如何利用分子动力学模拟方法进行相关研究,以及实验技术和测量方法。

最后,我们将通过特殊案例分析进一步阐述顺磁弛豫增强效应的作用机制。

1.3 目的本文旨在提供一个全面而清晰的概述关于顺磁弛豫增强效应及其解释说明。

通过对该主题相关内容进行综合整理和归纳,读者可以更好地了解顺磁弛豫增强效应的原理、应用和研究方法。

此外,本文还将探讨该效应在未来研究方向上可能的发展,并强调文章的贡献和局限性。

这样写清晰严谨一点,请自行修改完成整篇文章即可。

2. 顺磁弛豫增强效应2.1 定义和原理顺磁弛豫增强效应是指在核磁共振(NMR)实验中,通过顺磁材料引入的对周围峰值信号的弛豫影响。

顺磁性物质中存在未成对电子自旋,这些自旋与核自旋之间相互作用,导致核自旋的弛豫速率增加。

这种相互作用可以解释为顺磁材料的电子自旋通过与核间的作用,传递能量和角动量。

2.2 影响因素影响顺磁弛豫增强效应的因素包括顺磁材料的性质和实验条件等。

首先,顺磁材料中的未成对电子数目和晶格结构会直接影响到增强效应的大小。

其次,外界参数如温度、静态磁场强度和方向等也会对该效应产生一定影响。

2.3 应用领域顺磁弛豫增强效应在医学影像学、物理化学以及生物医学领域得到了广泛应用。

在医学影像学中,如核磁共振成像(MRI),顺磁弛豫增强剂可用于增强图像的对比度,提高诊断准确性。

在物理化学领域,该效应在固体材料的研究中起到重要作用,可以揭示材料的微观结构以及动力学过程。

核磁波谱弛豫时间设置

核磁波谱弛豫时间设置

核磁波谱弛豫时间的设置需要根据具体的实验条件和目标来确定。

一般来说,核磁波谱的弛豫时间与样品的物理性质、实验温度、磁场强度等因素有关。

在常规的实验条件下,可以根据不同的样品类型和实验要求,选择适当的弛豫时间范围进行实验。

例如,对于液体样品,常用的弛豫时间是数十毫秒到数百毫秒之间;对于固体样品,由于其内部结构的复杂性和样品质量的差异,需要适当延长弛豫时间,通常在数百毫秒到数秒之间。

此外,为了获得更准确的弛豫时间数据,需要对实验数据进行定性和定量分析。

定性分析可以确定样品中不同组分的性质和含量,从而为弛豫时间的确定提供依据;定量分析可以计算出样品中不同组分对弛豫时间的影响程度,进一步优化实验条件和参数设置。

总之,核磁波谱的弛豫时间设置需要根据具体的实验条件和目标进行选择和优化,通过对实验数据的定性和定量分析,可以获得更准确的实验结果。

核磁共振氢谱解析及应用 自旋弛豫 影响化学位移的因素 共轭效应

核磁共振氢谱解析及应用 自旋弛豫 影响化学位移的因素 共轭效应

建立了横向弛豫优化的异核相关谱 (TROSY) 和交
叉极化增强 (CRINEPT) 的实验方法,并将其运用 于大分子,分子量达800 kDa。
2002年诺贝尔化学奖的另一半分别授予给美 国耶鲁大学及弗吉尼亚联邦大学的教授John
B. Fenn(他发明了对生物大分子进行确认和
结构分析的方法和对生物大分子的质谱分析 方法)和日本岛津制作公司研发工程师、生 命科学研究部主任Koichi Tanaka(他的贡献 类似于John B. Fenn)
核磁共振氢谱
(1H Nuclear Magnetic Resonance
Spectra,1H NMR)
核磁共振与诺贝尔奖
核磁共振波谱是现代科学研究领域的一个非 常重要的工具。自从1945年核磁共振现象首次 被发现以来,它的应用从物理学不断扩展到化学、 生命科学、材料科学乃至医学诊断领域。
文献:毛希安,
放出能量回到低能态,重建Boltzmann分布。
只有当激发和辐射的几率相等时, 才能维持Boltzmann分布,可以连续观测 到光谱信号。
自发辐射的几率 E,E越大,自
发辐射的几率就越大。
分子中,电子能级、振动能级跃迁, E 较大,可以有效的自发辐射;核自旋 能级 E 小(位于射频区),自发辐射几
核电荷非均匀分布, 扁椭球自转
体, 0。如37Cl17,7Li3
电荷均匀分布于原子核表面(I = 于核磁共振检测。
eQ = 0)的核,核磁共振的谱线窄,有利
1 2
,
电荷非均匀分布于原子核表面 (I> 1 ,eQ
2
0)的核,都具有特有的弛
豫机制(Relaxation), 导致核磁共振
的谱线加宽,不利于核磁共振检测。

核磁氢积分 弛豫

核磁氢积分 弛豫

核磁氢积分弛豫
核磁氢积分弛豫是一种通过核磁共振技术来测量样品中氢原子信号的弛豫时间。

在核磁共振谱仪中,样品置于磁场中,而谱仪通过能够激发氢原子的射频波来检测氢原子的信号。

当射频波停止时,氢原子信号会逐渐衰减,这是由于氢原子的弛豫引起的。

核磁氢积分弛豫技术是利用了这种衰减现象,通过测量氢原子信号的弛豫时间来获得样品的结构和性质等信息,例如样品的分子量和组成等。

这种技术在化学、生物、医学等领域都有广泛的应用。

- 1 -。

核磁共振谱中的弛豫过程

核磁共振谱中的弛豫过程

核磁共振谱中的弛豫过程
核磁共振谱中的弛豫过程是指原子核从激发态到基态恢复的过程,它包含了两个重要阶段:纵向磁化强度矢量Mz恢复到最初平衡状态的M0和横向磁化强度Mxy要衰减到零。

这个过程是同时开始但独立完成的。

在弛豫过程中,原子核将所吸收的射频磁场的能量释放出来,并恢复到共振前的状态。

驰豫过程中有两个重要的时间常数T1和T2,称作驰豫时间。

其中T1称作纵向驰豫时间,是描述自旋核与晶格相互作用时,氢核系统恢复到平衡状态快慢的物理量。

T2称作横向驰豫时间,是描述自旋核与自旋核之间相互作用时,氢核系统恢复到平衡状态快慢的物理量。

在完成弛豫过程时,需要区分纵向弛豫过程和弛豫时间T1。

纵向弛豫过程是质子与周围物质进行热交换,或者说质子将多余能量通过晶格扩散出去,使其从高能级跃迁到低能级。

这个过程又称为自旋-晶格弛豫过程。

以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。

浅谈钆对比剂的作用机制

浅谈钆对比剂的作用机制

浅谈钆对比剂的作用机制顺磁性弛豫(Paramagnetic relaxation)与CT对比剂利用碘的密度高于或低于周围组织,使X射线透过率与周围组织形成差异,从而使碘对比剂在体内的组织器官分布产生对比的原理不同,磁共振对比剂利用钆元素的强顺磁性,改变周围质子的弛豫(偶极-偶极作用),明显缩短T1、T2弛豫时间从而增加组织之间的对比度,且以T1加权成像信号改变更为明显。

顺磁性是某些材料的内在属性,当其置于外部磁场中时,会暂时被磁化。

钆是仅有的四种能在室温下被磁化的元素之一(其他三种是铁、镍和钴)。

钆为原子序数为64的镧系元素,其原子内层含有7个未配对的电子,因此具有很强的顺磁性。

由于这些未配对的内部电子不直接参与成键,因此即使附在较大的分子上,钆的顺磁性也得以保持。

此外,钆离子具有九个配位点,用于与其他离子结合以及化学作用。

由于钆离子具有很强的毒性,因此作为对比剂用于人体时需要将钆离子附着在配体(ligand)上。

在目前市面上所有的磁共振对比剂中,大分子配体占据了钆离子的八个配位点,而第九个配位点可供钆离子与水分子短暂的结合。

位于对比剂大分子配体缝隙中的水分子非常接近钆离子中心(平均距离约0.25纳米)。

水和钆离子之间的这种直接而亲密的磁相互作用产生了一个被称为内球体弛豫(inner sphere relaxation)的过程。

不仅于此,钆离子强大的顺磁性可远远超出内球体范围而影响外层的水分子(在约0.4-0.5纳米的距离)。

这些外层的水分子与配体表面的羟基和羧基短暂结合在一起,并同时与更远处的非结合水进行持续的化学交换。

钆离子对外层水分子的间接影响被称为外球体弛豫(outer sphere relaxation)。

图1:Gd-DTPA的模型图钆离子与5个氧原子(蓝色)和3个氮原子(红色)的大分子配体相结合;结构性碳原子用黑色表示。

Gd-DTPA大分子配体的缝隙为单个水分子(蓝色和绿色)留下空间,使其与钆离子直接作用而发生内球体弛豫(inner sphererelaxation);更远的外层水分子则发生外球体弛豫(outer sphere relaxation)。

MRI造影剂分类及种类

MRI造影剂分类及种类

MRI造影剂分类及种类之蔡仲巾千创作
依照作用原理来分,MRI造影剂可以分为纵向弛豫造影剂 (T1制剂)和横向弛豫造影剂(T2制剂)。

T1制剂是通过水分子中的氢核和顺磁性金属离子直接作用来缩短T1,从而增强信号,图像较亮;T2制剂是通过对外部局部磁性环境的不均匀性进行干扰,使邻近氢质子在弛豫中很快发生相(diphase)来缩短T2,从而减弱信号,图像较暗。

按磁性构成来分,MRI造影剂可以分为顺磁性、铁磁性和超顺磁性三大类。

临床中经常使用的钆类造影剂就属于顺磁造影剂。

种类:
1、顺磁性阳性造影剂。

经常使用的有Gd-DTPA(马根维显;磁显葡胺)、Mn-DPDP等。

其作用主要使T1缩短,在T1加权像上呈高信号。

2、超顺磁性物质。

经常使用的有超顺磁性氧化铁颗粒(SPIO),有AMI-25和Resovist等。

其作用主要使T2缩短,在T2加权像上是低信号。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

核磁弛豫试剂的作用
核磁弛豫试剂是一种广泛应用于核磁共振(NMR)实验中的
化合物,它们具有以下几种作用:
1. 确定样品溶液的浓度:核磁弛豫试剂可以用作内部标准物质,通过测量核磁共振谱中样品信号与核磁弛豫试剂信号的比值,可以确定样品溶液的浓度。

2. 提供对比剂:一些核磁弛豫试剂具有特定的核磁共振性质,可以用作对比剂来增强样品信号的强度,从而更好地观察和分析样品的核磁共振谱。

3. 判断样品纯度:核磁弛豫试剂的核磁共振信号通常非常锐利且不受干扰,因此可以用来判断样品的纯度。

如果样品溶液中出现某些不相关的杂质信号,可能会干扰到样品信号,而核磁弛豫试剂的信号则可以作为一个参考来判断样品信号的纯度。

总之,核磁弛豫试剂在核磁共振实验中起到了重要的作用,可以用于测定样品溶液的浓度、增强样品信号的强度以及判断样品的纯度。

相关文档
最新文档