500兆超导核磁共振波谱仪
超导核磁共振波谱仪原理
超导核磁共振波谱仪原理超导核磁共振（NMR）波谱仪是一种利用核磁共振现象来研究物质结构和性质的仪器。
它通过测定样品中原子核在外加磁场作用下的共振吸收信号来研究样品的化学组成和分子结构。
超导NMR波谱仪是运用了超导技术的核磁共振仪器，其原理和构造与普通NMR波谱仪有许多相似之处，但是其灵敏度和分辨率都要高于普通NMR波谱仪。
超导NMR波谱仪的核磁共振现象的实现是基于量子力学中的磁共振原理。
在一个强磁场下，原子核会产生预cession，即核自旋矢量在磁场方向上回转，产生一个相对的旋转偏离。
放置在外磁场B0中的原子核的固有频率是由以下方程给出：ω = γB0，其中γ是所考察原子核的磁旋比。
如果加入一个由射频信号驱动的旋转磁场B1，则可以使固有频率与射频信号的频率相匹配，导致核磁共振现象的发生。
通过探测样品中吸收或发射的射频信号频率和强度，我们可以对样品的结构和物理属性进行分析。
与普通NMR波谱仪不同，超导NMR波谱仪采用的是超导线圈产生较强的外加磁场。
超导材料的低电阻性能和恒定的磁场稳定性可以保证产生的磁场保持较高强度而且稳定。
此外，超导电路可以耗费很小的电能损失，因此超导NMR波谱仪的能耗相比普通NMR波谱仪要更低。
由于超导NMR波谱仪的工作需要维持恒定高强度的磁场，因此这种仪器则需要很好的温度控制及高规格的冷却设备，使其能够运行在低温下（一般在4 K以下），以确保超导电路和超导磁体的性能稳定。
超导NMR波谱仪采用的探头和普通NMR波谱仪相似，主要包括磁体和无源电路、探头、采样系统和控制系统等。
磁体是超导NMR波谱仪的核心部件之一。
一般采用亚硅酸钡作为超导材料，超导线圈由锡包覆的铜导线构成。
超导磁体的设计需要很好的结构和材料性能，以保证超导磁体运行在较高的磁场和恒定低温下，保持磁场稳定性和线圈耐久性。
探头是超导NMR波谱仪的另一关键部件，也是核磁共振信号转换为检测信号的关键部件。
超导探头一般由放置于样品周围的线圈和直接压缩于样品上的射频线圈所组成。
核磁共振波谱仪工作原理
核磁共振波谱仪工作原理
核磁共振波谱仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer，NMR）是一种重要的科学仪器，用于对物质中的核自旋进行
分析和研究，从而得到样品的化学结构信息。
其工作原理主要基于核磁共振现象。
核磁共振现象是指当原子核处于外磁场中时，由于核自旋和外磁场的相互作用，会形成共振现象。
核磁共振波谱仪利用这个现象实现对样品中核自旋的分析。
具体来说，核磁共振波谱仪包括一个磁场系统、射频系统、探测系统等部分。
首先，样品被放置在一个均匀恒定的外磁场中，这个磁场通常由超导磁体产生。
外磁场的强度通常在1.5到20特斯拉之间。
然后，通过射频系统向样品施加一个与外磁场垂直的交变磁场（射频场）。
这个射频场的频率通常与核自旋共振的频率相同，使得部分样品中的核自旋跃迁到高能级。
根据量子力学的选择定则，只有符合能量差为射频场频率的倍数的核自旋才会发生跃迁。
通过调整射频场的频率，可以选择性地激发不同化学环境下核自旋的跃迁。
最后，探测系统会检测样品中跃迁后的核自旋发射的电磁信号，并将信号转化为电压形式。
这个信号包含了样品中不同核自旋的信息，通过处理和分析这个信号，可以得到样品的核磁共振谱图。
谱图中的峰对应于不同核自旋在外磁场中的特定能级差，反映了样品中不同核自旋的种类、数量以及它们所处的化学环
境。
总的来说，核磁共振波谱仪利用外磁场、射频场和探测系统共同作用，通过核磁共振现象实现对样品中核自旋的分析和研究，从而获得样品的化学结构信息。
核磁共振波谱仪的原理与应用
核磁共振波谱仪的原理与应用1. 前言核磁共振波谱仪是一种常用的科学仪器，主要用于研究和分析化合物的分子结构、动力学等方面。
本文将介绍核磁共振波谱仪的基本原理和主要应用。
2. 核磁共振概述核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种基于原子核磁性的物理现象的分析方法。
核磁共振现象的基本原理是当原子核处于磁场中时，其能级将发生分裂，从而产生共振信号。
核磁共振波谱仪通过检测和分析这些共振信号来获取样品的相关信息。
3. 核磁共振波谱仪的原理核磁共振波谱仪的工作原理主要包括以下几个方面：3.1 磁场核磁共振波谱仪首先需要一个强而稳定的磁场。
通常采用超导磁体来产生强磁场，并使用磁场稳定系统来保持磁场的稳定性。
磁场的方向对于核磁共振信号的测量具有重要影响。
3.2 脉冲系统核磁共振波谱仪通过脉冲系统来操控核磁共振现象。
脉冲系统包括脉冲发生器、射频系统和探测器。
脉冲发生器产生射频脉冲，射频系统将脉冲传输给样品，探测器接收并测量样品中的共振信号。
3.3 样品室核磁共振波谱仪的样品室用于放置待测样品。
样品室通常由非磁性材料制成，以避免对磁场的扰动。
样品通常溶解在溶剂中，并放置在一种特定的样品管中。
3.4 检测系统核磁共振波谱仪的检测系统用于放大和记录样品的共振信号。
检测系统通常包括放大器和数据采集设备。
放大器将共振信号放大到适当的水平，并传输给数据采集设备进行处理和分析。
4. 核磁共振波谱仪的应用核磁共振波谱仪在化学、生物化学、医学等领域具有广泛的应用。
以下是核磁共振波谱仪的主要应用：4.1 化合物结构分析核磁共振波谱仪可用于化合物的结构分析。
通过分析样品的核磁共振信号，可以确定分子中不同原子的相对位置和化学环境。
这对于化合物的鉴定和结构确认非常重要。
4.2 动力学研究核磁共振波谱仪可以用于研究分子的动力学。
通过观察共振信号的强度和频率随时间的变化，可以测量化学反应的速率和反应机理。
600mhz核磁共振波谱仪功能原理
标题：600MHz核磁共振波谱仪功能原理解析一、核磁共振波谱仪的基本原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种利用原子核在外加磁场和射频场的共同作用下发生共振吸收谱线的现象进行结构分析的方法。
600MHz核磁共振波谱仪是一种高性能的核磁共振仪器，其工作频率达到600MHz。
其基本原理包括磁共振原理、工作频率原理和谱线测定原理。
二、600MHz核磁共振波谱仪的功能分析1. 样品的制备和加载600MHz核磁共振波谱仪具有样品自动加载系统，能够快速、高效地加载样品，且可容纳多个样品同时测试。
在加载样品前，需要对样品进行制备处理，包括溶解、稀释和去除杂质等步骤。
2. 信号的产生和检测在600MHz核磁共振波谱仪中，通过外加强磁场和射频场的作用，样品中的核自旋将发生共振现象，并产生共振信号。
波谱仪内部的探测器会检测并转化这些共振信号为电信号，然后经过放大、滤波等处理，最终输出为NMR波谱图。
3. 谱线的分析和解释通过600MHz核磁共振波谱仪测得的NMR波谱图，可以通过不同核自旋的化学位移、耦合常数和弛豫时间等参数进行谱线的分析和解释，进而获得物质结构和性质的信息。
4. 数据的处理和解读600MHz核磁共振波谱仪配备了先进的数据采集和处理软件，能够实现对测得的波谱数据进行处理、分析和解读。
用户可以通过软件进行峰识别、积分峰面积、化学位移校准等操作，获得清晰、准确的数据结果。
三、600MHz核磁共振波谱仪的应用领域600MHz核磁共振波谱仪在化学、生物学、药物研发、材料科学等领域具有广泛的应用价值。
在有机化学中，可以用于分析化合物结构、判断立体构型和研究反应动力学；在生物医药领域，可用于蛋白质结构解析、药物相互作用的研究等；在材料科学中，可用于表征各类材料的结构和性质等。
四、600MHz核磁共振波谱仪的发展趋势随着科学技术的不断进步，600MHz核磁共振波谱仪正朝着高灵敏度、高分辨率、多维谱、上线反应监测等方向不断发展。
核磁共振波谱仪仪器构成
核磁共振波谱仪仪器构成一、核磁共振波谱仪的基本原理核磁共振波谱仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer）是一种用于研究物质中原子核的结构和性质的仪器。
其基本原理是利用物质中原子核的自旋角动量和外加磁场之间的相互作用，通过给样品施加射频脉冲，使原子核从低能级跃迁到高能级，然后测量其回到基态时所发出的无线电频率，从而获得原子核的共振信号。
二、核磁共振波谱仪的仪器构成1. 磁场系统核磁共振波谱仪的磁场系统主要由大型超导磁体和磁场梯度线圈组成。
超导磁体产生均匀持续的强磁场，常用的磁场强度为1-20特斯拉。
磁场梯度线圈用于在样品空间内产生磁场梯度，以解析不同位置的共振信号。
2. 射频系统射频系统主要由射频发生器、射频放大器和探头三部分组成。
射频发生器产生特定频率和强度的射频脉冲信号，射频放大器将其放大至足够强度，探头则将射频信号传输至样品的附近。
3. 检测系统检测系统主要包括接收线圈、调谐电路和接收器。
接收线圈将样品发出的高频信号转换为电信号，并将其传输至接收器，接收器再进行放大、滤波和数字化处理。
4. 控制系统控制系统用于控制整个仪器的运行。
它包括仪器的开关控制、温度控制、数据采集与处理等功能。
5. 计算机系统计算机系统是核磁共振波谱仪的核心部分，它用于控制仪器的运行参数、采集原子核共振信号、进行数据处理和分析，并最终生成波谱图谱。
6. 样品及样品装载系统样品是核磁共振波谱分析的研究对象，常见的样品包括液体样品和固体样品。
样品装载系统用于将样品放置在仪器的样品室中，并确保样品处于磁场的均匀度区域。
7. 显示与记录系统显示与记录系统主要由显示器、打印机和存储设备组成。
显示器用于实时显示样品的核磁共振波谱图谱，打印机用于将波谱图谱输出成纸质文档，存储设备则用于长期保存和管理数据。
总结：核磁共振波谱仪由磁场系统、射频系统、检测系统、控制系统、计算机系统、样品及样品装载系统以及显示与记录系统组成。
核磁共振波谱仪的参数及应用
核磁共振波谱仪的参数及应用什么是核磁共振波谱仪？核磁共振波谱仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer，简称NMR）是一种基于核磁共振现象和技术的仪器设备。
它主要通过对样品提供强磁场，以及对样品中核磁偶同峰（核磁共振）的收集和分析来确定分子和原子之间的化学结构和物理性质。
通常情况下，NMR仪器的主体包括磁场系统、射频电磁辐射系统、探头和数据采集处理系统等部分。
核磁共振波谱仪的参数使用NMR技术需要考虑一些重要的参数。
下面我们将介绍一些常见的参数以及它们的意义。
磁场强度磁场强度是NMR的一个重要参数之一。
其单位为特斯拉（Tesla，T），通常以T为单位表示。
磁场的强度越高，则可以检测到的核磁偶同峰越多，样品的分辨率也越高。
在实际应用中，NMR仪器可用的磁场强度一般在0.1-1.5T之间。
探头探头是NMR仪器中最重要的部分之一。
它负责建立和产生射频场，收集核磁偶同峰的信号，并将这些信号传输到接收器中进行处理。
探头的尺寸和形状决定了它可观测样品的大小和形状。
射频频率射频频率是NMR仪器中用来产生和采集信号的电磁辐射波的频率。
在大多数情况下，射频频率可以直接控制NMR仪器的探头。
平衡时间平衡时间指在样品准备阶段，对样品所加强磁场的强度和持续时间进行调整，以便让样品中的核磁偶同峰达到一个稳定的状态。
平衡时间一般为几秒钟到几分钟不等。
应用核磁共振波谱仪可以被广泛应用于许多领域，如生物化学、有机化学、医药学、材料科学等。
以下是一些重要的应用领域。
反应分析NMR可以被用来分析各种类型的化学反应，如酯化反应、加成反应等等。
通过观察样品在反应之前和之后的NMR谱图，在反应过程中发生的化学变化可以被可靠地确定和识别。
分子结构确定核磁共振波谱仪最重要的应用之一就是分子结构的确定。
通过对样品的核磁共振信号进行分析，可以确定样品中的各种原子之间的化学联系和相对位置。
这种技术对于化学和材料科学研究中的分子、聚合物等微观结构的解析非常有用。
500兆核磁共振波谱仪
硬盘：≥ 2 TB
独立显卡：1G
显示器：≥24英寸宽屏液晶彩色显示器
网卡、DVD刻录机
3.2运行平台：Windows10（64位）系统或Linux系统
3.3激光打印机一台
4NMR软件
4.1快速多维采样处理软件许可证一个
4.2在线服务软件：包括在线使用帮助、NMR技术指导、实验手册等，
4.3脉冲程序模拟软件
13C ≤ 10μs (ASTM sample)31P ≤ 12μs (TPP sample)
15N ≤ 15μs (90% formamide sample)
1.6.1.8加Z-方向梯度场线圈≥50高斯/cm
1.6.1.9探头变温范围: -150℃— +150℃(低温实验可另配低温附件)
1.6.1.10探头全自动调谐和匹配附件：必须配备能调所有观测核的全自动调谐和匹配附件
10交货
10.1运输方式：空运
10.2交货时间：合同生效后6个月内交货；
10.3交货地点：济南机场
供应商名称：布鲁克（北京）科技有限公司
8.2技术培训：仪器安装时进行2天的现场培训，内容包括仪器的技术原理、操作、数据处理、基本维护等；应用工程师现场培训一周。
8.3免费2人次（人／周）国内培训
9保修期及维修
9.1保修期：主机和部件保修2年。
9.2卖方在中国大陆应设有维修站。需提供负责售后服务的部门或单位的名称及联系方法以及维修人员的姓名和联系电话。
5.5高温陶瓷转子2个
5.6处理数据电脑1台
5.7自增压液氮罐1个，50L
5.8空调2台
5.9核磁管1000根
6技术文件与国内提供配套附件：
6.1技术资料：培训教材，操作规程（说明书、光盘）
核磁共振波谱仪的管理与维护
核磁共振波谱仪的管理与维护郑美青;宋策;王玉记【摘要】介绍了核磁共振仪主要由超导磁体、谱仪和工作站组成，同时我校核磁共振仪还配有自动进样器、UPS 等辅助设备。
工作中需要定期对磁体和探头等重要部件进行维护，对常见问题的处理和解决办法主要从进样取样、锁场和匀场、样品旋转等方面讨论。
为了使仪器处于良好的运行状态，更好地完成样品的测试，仪器管理人员和使用人员均应掌握核磁共振仪的管理和维护，保证学校的教学和科研。
%The NMR spectrometer is mainly composed of superconducting magnet,spectrometer and workstation.In order to keep the equipment in a good condition,the operators and administrator should master the key point of management and maintenance.【期刊名称】《分析仪器》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P85-87)【关键词】核磁共振波谱仪;管理;维护;常见问题【作者】郑美青;宋策;王玉记【作者单位】首都医科大学化学生物学与药学院，北京 100069; 首都医科大学医学实验与测试中心，北京 100069;广西中医药大学附属瑞康医院，南宁 530011;首都医科大学化学生物学与药学院，北京 100069【正文语种】中文核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)是一种基于具有自旋性质的原子核在核外磁场作用下，吸收射频辐射而产生能级跃迁的谱学技术[1]。
核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被称为“四大光谱”，在有机分子结构鉴定方面发挥着重要的作用[2]。
NMR技术作为分子结构及理化性质测定的常规手段，已经在化学、医药、生物、食品等领域得到广泛应用。
核磁共振仪器简介与应用
NMR特性与磁场强度的关系
灵 敏 度: S/N 5/2 (B0)3/2 分 辨 率: a (B0)，
二阶四极增宽 a (1/B0) 磁各向异性: m (B0)2 弛 豫 率: R1,2 f (B0)
核磁共振仪器简介和应用
更高的灵敏度
更高的磁场强度
核磁共振仪器简介和应用
0.1% ethylbenzene (EB) in CDCl3
样品:60% benzen核e磁-共d振6仪器in简介4和0应%用 pdioxane (ASTM)
美国Varian公司生产的工作频率900 MHz(21.1T)超 导核磁共振谱仪的磁体。
核磁共振仪器简介和应用
900MHz 核磁共振波谱仪
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器
核磁共振波谱仪 核磁共振成像仪 核磁共振磁场计 核磁共振测场仪 核磁共振分析仪 核磁共振表面探测仪 核磁共振探水仪 核磁共振测井仪
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器组成
任何NMR仪器的作用都是激发和检测核 自旋的响应，它必须包括下列基本部件：
1. 一个极化自旋的(静)磁场； 2. 一个产生激励的射频系统； 3. 一个或多个耦合到自旋的激励和接收
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器
概要
核磁共振波谱仪 NMR谱仪发展过程 NMR谱仪的发展方向 国内外NMR实验室略影
核磁共振成像仪
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器
从广义上讲，任何用来记录核磁共振信号的 器具都可称作为核磁共振仪器。例如：
测量磁场强度的磁场计； 测量弛豫时间的器具(物理学的基础研究或 过程分析的应用)； 研究频域中核自旋响应详细信息的仪器； 核磁共振成像系统(核磁共振频率与被研究 物体内的位置相关)。 随着核磁共振波谱学的发展，不同的应用需 要完全不同的仪器。
核磁共振仪器简介和应用
更高的灵敏度
更高的磁场强度
0.1% ethylbenzene (EB) in CDCl3
样品:60% 美国Varian公司生产的工作频率900 MHz(21.1T)超 导核磁共振谱仪的磁体。
探头
机柜
数据储存; 数据处理; 总体控制.
计算机
主要类型：
磁体
永磁体 (低场波谱仪; 分析仪; 低场成像仪)
电磁体 (低场波谱仪; 介入式成像仪)
超导磁体 (高场波谱仪; 成像仪)
地球 (地下水探测仪;地磁场人体成像仪)
仪器简介
氦出口
氮出口
探头
匀场线圈
液氮層 真空層
真空層 液氦層
NMR谱仪发展过程
1200:1
1.00
800k
1987
1512:1 1847:1
1.17 1,400k 1.33 2,000k
1992 1996
2110:1
1.50 4,500k 2001
超高场谱仪的安装购置状况
700-750MHz NMR谱仪＞100台 800MHzNMR谱仪 ＞120台
900MHz以上NMR谱仪 ＞30台
第一台商品化NMR谱仪
Varian EM-300 （频率30MHz，磁场7000高斯，0.7特斯拉） ，1953年制造
第一台超导NMR谱仪
初期NMR谱仪的信号采集 速度很慢，灵敏度较低
Varian HR-200 （200MHz，4.74T），1964年制造
第一台 90MHz 质子FT NMR谱仪 (Bruker 1967)
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振谱仪发展简史
900MHz 核磁共振波谱仪
2004年12月14日 Oxford宣布2005年5月 在牛津大学安装世界第
一台22.31 T 950 MHz
核磁共振谱仪
2005年9月发货 场漂移 < 5 Hz/h
1000MHz 核磁共振波谱仪？ 需外加电流；消耗大量液氦
商品谱仪发展历程中的主要特征
七十年代:
提高灵敏度的其他途径
➢ Cryo-Probe (低温探头） ➢ Nano Probe (微量探头） ➢ 新实验技术
连续波谱仪中，通过改变磁场强度或改变 发射机频率来实现不同化学环境下的被观察核 的共振条件。
脉冲谱仪中，发射机发射一个(串)窄的射 频脉冲，同时激发射频中心附近一个小的频率 范围内的具有不同化学位移值的被观察核的共 振。
核磁共振谱仪
600 MHz
磁体
前置放大器
RF 产生 RF 放大 信号检测 数据采集控制 数据信息交流 运行控制 磁体控制
探头
机柜
数据储存; 数据处理; 总体控制.
计算机
主要类型：
磁体
• 永磁体 (低场波谱仪; 分析仪; 低场成像仪)
• 电磁体 (低场波谱仪; 介入式成像仪)
• 超导磁体 (高场波谱仪; 成像仪)
• 地球 (地下水探测仪;地磁场人体成像仪)
仪器简介
氦出口
氮出口
探头
匀场线圈
液氮層 真空層
真空層 液氦層
···
80万美元
200万美元
500万美元
高场NMR谱仪 灵敏度 ·分辨率 ·价格
1H freq.
600MHz
(14.09T)
700MHz
(16.44T)
800MHz
500兆核磁碳谱操作步骤-New讲解学习
500兆核磁碳谱操作步骤-N e w500兆核磁碳谱操作步骤仪器型号: BRUKER DRX 500 操作软件: TOPSPIN 1.31.装样。
将装有样品（13C:100~300 mg）及0.5 ml氘代溶剂的核磁管（溶液高度不低于3.5 cm）用绸布擦干净，插入转子中，用量规(高度定为1.8 cm)确定好高度。
2.放样。
打开磁体顶端的安全盖，在BSMS控制板上点击LIFT-ON/Off(灯亮)，听到磁体中部有气流声时，放入核磁管(切记：未听到气流声绝对不可放入样品！！！)。
再点击LIFT-ON/OFF(灯灭)，样品进入磁体。
3.调实验指南。
点击菜单栏的Spectrometer,选Data Acquisition Guide，出现界面(左下图)：4．建新实验。
点击New Eexperiment图标，出现界面(右上图)：①NAME 输入测试者姓名(英文字母缩写)②EXPNO 实验采样号1000(下一个样品就是1001，依此类推)③USER输入所在课题组名，一般以导师名。
④其余部分不改动。
注：如果已经建立了碳谱文件夹(USER)，则在左侧的数据浏览器中（E盘）找出USER及NAME并选中最后的实验号，点中鼠标左键直接拖入即可。
5.锁场。
点击Lock，回车，选择所用氘代试剂(如：CDCl3,Acetone,DMSO等)；锁场需等待几分钟，待状态栏显示finished后，再进行下一步操作。
注：连续测相同溶剂的样品时，其它样品锁场可在BSMS面板直接点击LOCK-ON/OFF完成锁场。
6.探头调谐。
点击Probe Match/Tune,选第三项，等待仪器自动调节探头的谐振调谐(tuning)与阻抗匹配(matching),待显示“finished”后再进行下一步。
注：1.若出现问题，即长时间不能结束，在命令行键入stop,退出操作软件，重新登陆，再重复探头调谐。
2.连续测相同溶剂的样品时，其它样品可省略这一操作。
核磁共振波谱仪原理
核磁共振波谱仪原理
核磁共振波谱仪原理是通过核磁共振现象,利用外加恒定磁场、射频场和梯度磁场,对样品中的核自旋进行探测和分析的一种
仪器。
核磁共振是指在外加磁场作用下,具有自旋的原子核能够吸收
特定频率的射频波并发生能量跃迁的现象。
当样品置于外加恒定磁场中时,核自旋会沿着磁场方向取向,形成两个能级。
当射
频场的频率与能级之间的能量差相等时,核自旋会吸收能量并
发生过渡。
通过测量吸收射频波的频率,可以得到样品中核自
旋的信息。
核磁共振波谱仪主要由磁场系统、射频系统和探测系统组成。
磁场系统由恒定磁场和梯度磁场构成。
恒定磁场用于使样品中的核自旋取向,而梯度磁场用于空间编码和空间选择性激发。
射频系统通过产生特定频率的射频场来与样品中的核自旋作用,引起能量跃迁。
探测系统用于接收和测量吸收的射频信号。
在进行核磁共振实验时,首先需要校准磁场系统,以确保磁场的
稳定性和均匀性。
然后,通过梯度磁场进行空间编码,将样品分
成细小的体积元。
接下来,应用射频脉冲激发特定频率的核自旋,使其发生能量跃迁。
在激发过程中,探测系统接收吸收的射
频信号,并将其转换为电信号进行放大和处理。
最后,通过频谱
分析,可以得到样品中核自旋的信号强度与频率的分布情况,从
而推断样品的化学成分和分子结构。
总的来说,核磁共振波谱仪利用核磁共振现象,通过恒定磁场、
射频场和梯度磁场对核自旋进行探测和分析,从而获得样品的化学信息。
这一技术在有机化学、无机化学、生物化学等领域具有广泛应用。
超导核磁共振波谱仪工作原理
超导核磁共振波谱仪工作原理
超导核磁共振（Superconducting Nuclear Magnetic Resonance, SNMR）是一种通过核磁共振原理来探测物质结构和性质的方法。
超导核磁共振波谱仪是用于实现这种技术的仪器。
超导核磁共振波谱仪的基本原理是利用物质中的原子核在外加磁场中具有特定的能级结构，通过对该原子核施加射频脉冲而实现能级之间的跃迁。
当原子核跃迁时产生的能量差会被探测器感知并转化为信号输出。
超导核磁共振波谱仪的主要组成部分包括磁体系统、射频系统、探测器和数据采集系统。
磁体系统是核磁共振波谱仪的关键部分，它提供了一个稳定且均匀的强磁场。
常用的超导磁体采用超导体材料制成，通过通电冷却使其达到超导态，产生极强的磁场。
射频系统负责产生、调节和传输射频信号，以激发原子核的跃迁。
射频脉冲的频率要与磁场中各原子核的共振频率匹配，以确保能量跃迁的发生。
探测器是用于接收并转化核磁共振信号的装置。
常见的探测器有线圈式探测器和表面线圈阵列探测器。
探测器将接收到的信号转化为电流或电压输出，并送入数据采集系统进行处理。
数据采集系统包括放大器、滤波器和数字转换器等设备，用于处理和记录探测器输出的信号。
通过对信号进行放大、滤波和数字化处理，可以得到物质的核磁共振谱图。
总结起来，超导核磁共振波谱仪通过利用核磁共振原理和相关的仪器系统，可以实现对物质结构和性质的分析和研究。
它在化学、生物、医学等领域有着广泛的应用。
500m核磁仪器 的 f 谱频率
500m核磁仪器的 f 谱频率
核磁共振（NMR）是一种重要的分析技术，广泛应用于
化学、生物学、医学等领域。
核磁共振仪器是实现核磁共
振分析的关键设备之一，其中f谱频率是核磁共振仪器的
重要参数之一。
f谱频率是指核磁共振仪器中用于激发和检
测样品中原子核的共振频率。
在500m核磁仪器中，f谱频
率通常指的是13C或1H原子核的共振频率。
对于13C原子核，其f谱频率通常在100-200 MHz范围内。
这意味着
500m核磁仪器可以以100-200 MHz的频率激发和检测13C
原子核的共振信号。
这个范围内的频率足够高，可以提供
高分辨率和灵敏度的分析结果。
对于1H原子核，其f谱频
率通常在400-800 MHz范围内。
这意味着500m核磁仪器可
以以400-800 MHz的频率激发和检测1H原子核的共振信号。
与13C相比，1H原子核具有更高的灵敏度和丰度，因此在
实际应用中更为常见。
500m核磁仪器的f谱频率的选择取
决于具体的应用需求。
对于一些复杂的化合物或样品，需
要更高的分辨率和灵敏度，因此选择更高的f谱频率可以
提供更好的分析结果。
而对于一些简单的化合物或样品，
较低的f谱频率已经足够满足分析需求。
总之，500m核磁
仪器的f谱频率是指用于激发和检测样品中原子核共振信
号的频率。
具体选择哪种原子核和频率取决于实际应用需求，以提供高分辨率和灵敏度的分析结果。
核磁共振波谱仪在化学专业实验教学中的应用探索
核磁共振波谱仪在化学专业实验教学中的应用探索作者：马润恬许卫兵郭锦秀李贵琛蒲陆梅年芳来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2023年第09期摘要：本文以核磁共振波谱法监测（N-羟丙基）甲基丙烯酰胺聚合过程中单体转化率的变化为例，探索将核磁共振波谱仪应用于化学专业的本科实验教学，为学生提供从理论知识到科学实践的切身体验，激发其探索科学的积极性。
此探索旨在提高学生参与实验的意识的同时，培养他们分析问题、解决问题的，并提高动手能力。
该实践既能促进大型精密仪器与本科实验教学的有机结合，也是化学专业本科实验教学中研究性学习和教学方式改革创新的探索。
关键词：核磁共振波谱法；实验教学；化学专业；聚合度中图分类号：O6-33 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2023）09-0052-031 核磁共振波谱仪概述核磁共振是磁矩不为零的原子核在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率射频辐射的物理过程，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁[1]。
核磁共振波谱（Nuclear magnetic resonance spectroscopy， NMR）由于具有迅速、准确、分辨率高和不破坏样品等优点，被广泛地应用于有机合成化合物、植物天然产物和细胞次级代谢产物的结构鉴定分析以及农产品和食品中水分含量、分布及存在形态的测定[2]，已成为化学、食品、生物和医学学科中结构测定和表征的有力工具[3]。
核磁共振波谱仪作为各高校大型仪器平台必不可少的精密仪器，多被应用于高校的科研工作，但由于其价格昂贵，操作和维护复杂，在本科生仪器分析实践教学中涉及较少。
化学专业学生虽然必须主修有机化学及仪器分析等课程，但多数学生认为教材对核磁共振波谱法的基本原理、化学位移、自旋耦合等基本知识内容介绍过于抽象，理解困难，常有学生反馈其对核磁共振波谱仅有粗浅的认识，基本识图和解图能力都较为薄弱[4，5]。
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500兆超导核磁共振波谱仪
1、工作条件：
1.1 电源电压AC 220V 10％ 50Hz 单相
1.2 环境温度15—30℃
1.3 相对湿度＜80％
1.4 长时间连续工作
2、用途：
主要用于有机化学、生物化学、药物化学等方面的结构分析和性能研究，可用于液体、可
溶性有机物、生物物质的分子结构和相互作用研究；可进行多种核素的单、双共振实验：
1H同核相关，NOE实验，以正常和反向方式进行异核相关检测。
3、主要技术规格与要求：
谱仪具有最新核磁共振实验功能，应含2个射频发射通道、能以正常和反向方式进行检测
的全频段接收通道、该设备要含有氘核锁场及氘核梯度自动匀场附件、 Z脉冲梯度场，具
有高精度变温实验功能，具有获得最佳一维、二维及多维谱图的数据处理速度与存贮能力。
3.1 超导磁体
3.1.1 磁体：11.7 Tesla，具有低液氦与液氮消耗、高稳定性、高均匀性、抗干扰超-超屏蔽超导
磁体；
3.1.2 室温腔直径：≥54毫米；
3.1.3 磁场漂移：≤6Hz/h
3.1.4 5高斯强度处横向距离：≤0.7米；5高斯强度处纵向距离：≤1.2米
3.1.5 低温匀场线圈：≥9组
*3.1.6 室温匀场线圈：≥36组
3.1.7 液氦保持时间：≥180天；
3.1.8 液氦消耗量：≤ 23ml/小时
3.1.9 防震气垫装置：能够减少6Hz以上的震动。
3.1.10 液氦液面监视和液氦最小液面报警：必须配备液氦自动监视、自动报警系统；
3.2 射频发射系统
3.2.1 射频通道数：2个
3.2.2 各通道具有的功能：观察、脉冲及去偶；
3.2.3 双通道频率发生器数字频率合成，每个通道频率范围6-640MHz；
3.2.4 频率分辨率：≤0.005Hz
3.2.5 相位分辨率：≤0.01度
*3.2.6 第一通道1H/19F功放最大输出功率：≥100W
3.2.7 第一通道1H/19F功放的频率范围：180-600MHz
3.2.8 第二通道X多核功放最大输出功率：≥300W
3.2.9 第二通道X多核功放的频率范围：6-365MHz
3.2.10 频率，相位，幅度的设置时间：≤25纳秒
3.2.11 精确的幅度控制≥96dB，分辨率≤0.00146dB
3.2.12 粗的幅度控制≥90dB,分辨率≤0.1dB
3.3 接收及采样
3.3.1 最大谱宽：≥10 MHz
3.3.2 接收中频：≥ 720MHz
3.3.3 2个20MHz的ADC
3.4 氘数字锁场及梯度匀场系统
3.4.1 自动／手动匀场系统
3.4.2 精确的氘梯度自动匀场
3.5 Z方向射频脉冲梯度场
3.5.1 梯度场最大强度：≥50G／cm
3.5.2 梯度脉冲后恢复时间：≤100 μs
3.6 高精度变温控制单元
3.6.1 控温范围：-150℃—+200℃。
精度≤±0.1℃
3.6.2 低温附件，包括大于26升的液氮杜瓦用于长时间的低温试验，非液氮制冷单元3.7 5 mm 二合一探头。
3.7.1 检测核：1H和19F，以及共振频率在15N-31P之间的所有核
3.7.2 1H分辨率≤ 0.45 Hz (1％ CHCl3)，13C分辨率≤ 0.2 Hz
3.7.3 1H灵敏度≥ 650:1(0.1％ EB)；
13C 灵敏度≥ 230:1(ASTM)；
31P灵敏度≥ 120:1(TPP)；
15N灵敏度≥ 32:1 (90% formamide)；
19F灵敏度≥ 350:1 (90% formamide)；
3.7.4 90︒脉宽：1H ≤ 15μs(0.1%EB)；
13C ≤ 10μs(ASTM)；
31P ≤ 15 μs (0.0485% TPP)；
15N ≤ 15μs (90% Formamide)；
19F ≤ 15μs(TFT)
3.7.5 探头变温范围： -150℃— +150℃
*3.7.6 配备能调所有观测核的全自动调谐和匹配附件(ATM或Protune)
*3.8 大于等于60位样品的自动进样器及相应数量的转子
4.0工作站及打印机
4.0.1 PC工作站（计算机工作站配置应以安装当月的主流配置为准。
）
CPU：intel 双核高端
内存：4GB
硬盘：≥ 500GB
显示器：≥22英寸宽屏液晶彩色显示器
网卡、DVD刻录机
4.0.2 运行平台：Windows 操作系统
4.0.3 打印机：HP2105(或与之价格相当的)激光打印机
4.1 NMR软件
4.1.1 任意维NMR数据采集，控制及处理软件（中文或英文）
4.1.2 简易型NMR操作软件：提供的简单易学、易操作的“傻瓜”功能
4.1.3 一维谱定量分析
4.1.4 在线服务软件：包括在线使用帮助、NMR技术指导、实验手册等，包括杀毒软件4.1.5 脉冲程序模拟软件
4.1.6 用于自动和远程谱仪状况检查，故障诊断和排除软件
4.1.7 脉冲序列编辑：直接写屏方式或C语言编辑
4.1.8 实验数据（原始数据及分析结果）可存为通用格式，能被其它NMR软件读取，并能导入
Microsoft Office 软件。
5.0 附件、零配件及消耗品(包括专用工具)
5.1 随机必备的标准附件专用工具(在基本报价内)
5.1.1 标准样品 1套
5.1.2 3个常温液体转子
5.1.3 1个高温陶瓷转子
5.1.4 800升空压机及过滤干燥器、6KV/1HUPS电源
6、技术文件
6.1 主机、各功能部件的基本结构和使用说明书1套
6.2 软件的操作手册和使用说明书1套
6.3 主机和各功能部件的全套维修保养说明书1套
7、技术服务
7.1 设备安装、调试
7.1.1 安装调试及所需材料工具：投标方到买方合同设备现场进行安装、调试、技术指导。
安装
调试所需工具由投标方自备。
安装所需液氦液氮由投标商提供。
8、技术培训
8.1 投标方安装调试时负责操作人员的现场基本操作培训，培训时间为3天。
8.2 两人一周免费国内培训。
9、保修期及维修
*9.1 主机及配套设备免费保修期2年(自设备验收合格之日起计算，包括超导磁体)。
保修期内提供全免费保修。
9.2 卖方在中国大陆应设有维修站。
投标时需提供负责售后服务的部门或单位的名称及联系方
法以及维修人员的姓名和联系电话。
10 其他要求
10.1 投标商必须对包内所有产品进行投标。
并进行分项报价，所有注明项目的功能都需作分项
报价。
10.2 必须按招标文件要求按标书的序号编制技术偏离表。
11 交货期：8个月
12 目的港：武汉
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