核磁共振
核磁共振是什么-核磁共振的基本原理
核磁共振是什么-核磁共振的基本原理核磁共振是什么-核磁共振的基本原理大家知道什么是核磁共振吗?以下是PINCAI小编整理的关于核磁共振的相关内容，欢迎阅读和参考!核磁共振是什么_核磁共振的基本原理核磁共振是什么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的射频辐射的物理过程。
核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，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。
核磁共振应用：核磁共振成像(MRI)检查已经成为一种常见的影像检查方式，核磁共振成像作为一种新型的影像检查技术，不会对人体健康有影响，但六类人群不适宜进行核磁共振检查：即使安装心脏起搏器的人、有或疑有眼球内金属异物的人、动脉瘤银夹结扎术的人、体内金属异物存留或金属假体的人、有生命危险的危重病人、幽闭恐惧症患者等。
不能把监护仪器、抢救器材等带进核磁共振检查室。
另外，怀孕不到3个月的孕妇，最好也不要做核磁共振检查。
核磁共振的基本原理原子核的自旋核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。
不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。
自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况，如下表。
分类质量数原子序数自旋量子数INMR信号I偶数偶数无II偶数奇数1,2,3，…(I为整数)有III奇数奇数或偶数0.5,1.5，2.5，…(I为半整数)有I值为零的原子核可以看做是一种非自旋的`球体，I为1/2的原子核可以看做是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。
I大于1/2的原子核可以看做是一种电荷分布不均匀的自旋椭球体。
[2] 核磁共振现象原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。
μ=γP式中，P是角动量矩，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量矩之间的比值，因此是各种核的特征常数。
核磁共振介绍范文
核磁共振介绍范文核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种基于原子核在外加恒定磁场和交变磁场作用下的响应现象进行研究的物理技术。
核磁共振技术通过测量原子核自旋和核磁矩在恒定磁场中能级的分裂与吸收来研究物质的结构和性质，广泛应用于物理学、化学、生物学和医学等领域。
核磁共振的基本原理是原子核在外加磁场下由于空间取向差异而产生的能级分裂和能量的跃迁。
当物质置于外加恒定磁场中时，原子核的自旋呈取向分裂。
如氢原子核，由于其自旋为1/2，因此在外加磁场下，其能态分裂为两个能级，分别为α态和β态。
当核磁共振仪施加一个频率与能级差别相同的交变磁场时，会使能级之间产生共振跃迁。
这个频率称为拉莫尔频率，通常是射频范围。
共振现象可以分为吸收和发射两种，吸收与发射频率相同。
核磁共振的实验装置主要包括磁场系统、射频系统和检测系统。
磁场系统包括主磁场和梯度磁场。
主磁场通常是一个强大的稳定恒定磁场，用来获得精确的原子核共振频率。
梯度磁场是在主磁场的基础上添加的一系列变化的磁场，用来实现空间定位和图像构建。
射频系统用于提供适当的射频信号，以匹配原子核共振的频率，从而导致共振跃迁。
检测系统通过检测共振跃迁事件的信号，来测量和记录物质的核磁共振信号。
核磁共振技术在物理学、化学和生物学等领域有广泛的应用。
在物理学领域，核磁共振用于研究物质的电子结构、磁性和电输运性质等。
在化学领域，核磁共振是一种非常重要的结构解析技术，可以通过观察和分析不同核的共振信号，确定分子的结构和构型。
在生物学领域，核磁共振可用于研究生物大分子（如蛋白质、核酸等）的结构和功能。
此外，核磁共振还被广泛应用于医学诊断，特别是在核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术中，可以非常清晰地观察人体内部结构，用于筛查和诊断多种疾病。
核磁共振的应用离不开核磁共振谱图的研究和分析。
核磁共振谱是通过测量物质的核磁共振信号强度和频率来获得的，可以提供有关物质分子的结构和动态性质的重要信息。
核磁的名词解释
核磁的名词解释核磁共振(nuclear magnetic resonance，NMR)是一种非常重要且广泛应用的科学技术。
它凭借对原子核磁矩的探测和分析，使得科学家们能够研究物质的结构和性质。
一、什么是核磁？核磁共振是基于原子核的性质而建立的一种谱学分析技术。
在一个恒定的磁场中，原子核会具有自旋，类似于地球自转。
由于自旋而产生的磁矩与原子核周围的环境会产生相互作用。
通过对这种相互作用的观察和分析，就可以得到关于原子核的信息。
二、核磁共振的基本原理核磁共振的基本原理可以简单概括为三个步骤：制备、激发和检测。
1. 制备：首先，将样品放入一个强磁场中，通常是一个恒定的外加磁场。
在这个强磁场中，不同的原子核会因为其自旋取向的不同而有不同的能级分裂。
2. 激发：在制备好的磁场中，在某个特定的能级之间进行能级跃迁，使得原子核从一个能级跃迁到另一个能级。
这个过程可以通过向样品中辐射射频脉冲来实现。
3. 检测：当原子核发生跃迁时，会释放能量。
这个能量可以被探测器捕捉，并转化成能够得到的信号。
通过分析和处理这个信号，可以了解原子核的组成和周围环境。
三、核磁共振的应用领域核磁共振在许多领域都有广泛的应用，以下列举几个主要领域的应用：1. 化学：核磁共振谱可以帮助化学家确定有机物分子的结构，提供它的有关信息，如官能团的存在和位置等。
这对于合成和分析有机化合物非常重要。
2. 材料科学：核磁共振谱可以帮助研究人员了解材料的结构和性质，例如表面的化学环境、材料的纳米结构以及材料的热力学性质等。
3. 生物医学：核磁共振成像技术（magnetic resonance imaging，MRI）是医学影像学中常用的技术之一，可以通过扫描人体内部显像，诊断和观察疾病，如肿瘤和器官功能障碍。
4. 地球科学：核磁共振谱对研究地球内部物质的结构、性质以及地质环境等方面非常有帮助，如研究岩石和土壤中的组成、地下水的运动和分布等。
5. 生物化学：核磁共振可以通过研究蛋白质、核酸以及其他生物大分子的结构和动力学，来帮助解析生物分子之间的相互作用和反应机制，从而为药物研发和进一步研究提供重要的信息。
核磁共振检查什么
核磁共振检查什么引言核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种非侵入性、无辐射的医学影像检查技术，由于其高分辨率和多参数功能，被广泛应用于临床医学领域。
核磁共振检查可以提供大量详细的解剖和功能信息，帮助医生准确诊断疾病并制定合理的治疗方案。
本文将详细介绍核磁共振检查适用于哪些病症以及它在这些病症中的应用。
1. 脑部核磁共振检查脑部核磁共振检查是最常见的核磁共振应用之一，广泛用于脑部疾病的诊断和评估。
它可以检测脑部结构的异常，如肿瘤、出血、感染和脑血管病变等。
此外，脑部核磁共振还可以提供关于脑组织的代谢信息，如脑梗死、代谢性疾病和癫痫发作。
2. 脊柱核磁共振检查脊柱核磁共振检查主要用于评估脊柱和脊髓的疾病，特别是椎间盘突出、脊髓损伤和脊柱肿瘤等。
它可以帮助医生确定疾病的位置、大小和形态，指导手术治疗和康复计划。
3. 心脏核磁共振检查心脏核磁共振检查是一种无创性评估心脏结构和功能的技术，广泛用于心脏病的诊断和治疗。
它可以提供关于心脏壁运动、心脏腔的大小和形态、心室流量和心脏瓣膜的功能等信息。
心脏核磁共振还可以评估冠状动脉疾病、心脏肥厚和心肌梗死等心脏病变。
4. 肝脏核磁共振检查肝脏核磁共振检查主要用于评估肝脏疾病，如肝肿瘤、肝纤维化和肝内胆管疾病等。
它可以提供关于肝脏结构、血供和代谢功能的详细信息，帮助医生制定肝脏疾病的治疗方案。
5. 骨骼核磁共振检查骨骼核磁共振检查主要用于评估骨骼系统的疾病，如骨折、骨肿瘤和骨关节炎等。
它可以提供关于骨骼结构、骨骼肌肉的关系和动力学信息等。
骨骼核磁共振还可以评估关节软骨的损伤和退化，指导关节置换手术和康复计划。
6. 乳腺核磁共振检查乳腺核磁共振检查主要用于早期发现乳腺癌和乳腺疾病。
它可以提供关于乳腺结构、组织密度、肿块的形态和动态变化等信息，对于乳腺肿瘤的定位和分期非常有帮助。
7. 盆腔核磁共振检查盆腔核磁共振检查主要用于评估盆腔器官的解剖和病变，如子宫肌瘤、卵巢肿瘤和子宫内膜异位等。
健康科普——核磁共振技术
健康科普——核磁共振技术近些年来，随着医疗技术水平的不断提高，核心共振技术也有所进步。
提到磁共振检查，相信大家都不会感到陌生。
与其他的技术相比较而言，核磁共振技术能够及早发现病变、甄别良恶性质，无电离辐射等优势，被越来越多的人选择。
但是同时其也有一些不足之处，如检查时间长等。
今天就带大家来一起了解一下核磁共振技术吧。
1、什么是核磁共振技术核磁共振技术，即NMR，主要是一种通过基于磁性核子的磁性特性原理成像（核磁共振成像MRI），对人体疾病进行检查的物理分析技术。
现阶段，该技术在生物医学、材料科学、化学等多个领域都有广泛的应用。
2、核磁共振技术有哪些优缺点2.1优点通常情况下，核磁共振技术的优点主要包括以下几点：第一，没有辐射和X射线暴露的危险，且优于X线和CT检查。
因此，多被应用于生殖系统、乳房、孕妇及新生儿的疾病诊断方面；第二，具有良好的分辨力，优于CT检查，可以很好地分辨软组织和骨骼；第三，由于各种参数均可以用来成像，而多个成像参数能够提供更多、更丰富的数据信息，如肝炎、肝硬化、肝癌的T1值不同，如果做T1的加权图像，则可以有效的区别这三种疾病，而且还可以辨别疾病的良、恶性质；第三，可以有效地诊断心脏病变；第四，与CT只能获取人体长轴垂直横断面相比较而言，核磁共振技术可以通过调节磁场来自由的选择剖面。
2.2缺点MRI作为影像诊断，很多病变单凭MRI依旧是无法确诊的，不像内窥镜可同时获得影像和病理两方面的诊断。
通常情况下，核磁共振技术的缺点主要包括以下几点：第一，检查费用相对较高；第二，空间分辨率较差；第三，检查时间相对较久，部分患者无法有效地配合医生检查；第四，噪音较大，可能会在一定程度上影响患者的听力。
3、核磁共振适应症有哪些第一，神经系统病变，如，肿瘤、梗死、出血、变性、先天畸形、感染等等；第二，脊髓脊椎的病变，如，脊椎的肿瘤、萎缩、变性、外伤椎间盘病变等等；第三，心脏大血管的病变，如心脏病、心包积液、心肌病等；第四，胸部病变，如纵隔内的肿物、淋巴结以及胸膜病变等，可以显示肺内团块与较大气管和血管的关系等；第五，腹部器官，如肝癌、肝血管瘤及肝囊肿的诊断与鉴别诊断，腹内肿块的诊断与鉴别诊断，尤其是腹膜后的病变。
核磁共振基本原理
核磁共振基本原理
核磁共振（NMR）是一种基于原子核的特性的物理现象。
它利用核自旋在外加磁场作用下的磁矩矢量在频率为共振频率的射频脉冲激励下发生能量吸收或放射，这种现象被称为核磁共振现象。
核磁共振基本原理可用经典物理学和量子力学来解释。
经典物理学视角下，原子核带有正电荷，并绕着自身轴线旋转，形成自旋磁矩。
当外加磁场施加到样品中时，磁矩会顺应磁场方向而取向。
然后，通过施加射频脉冲，可以使自旋发生共振，这样能量可以从脉冲中转移到样品中。
在量子力学角度下，原子核自旋有一个量子数，通常用I来表示。
自旋量子数决定了自旋磁矩的大小和方向。
当原子核处于磁场中时，它可以在两个能量态之间跃迁，形成能级结构。
这些能级之间的距离正好对应共振频率。
核磁共振的实验需要一个强而均匀的磁场，通常通过超导磁体来提供。
样品放置在磁场中，使样品中的原子核自旋取向于磁场方向。
然后，通过施加射频脉冲并改变频率，可以观察到能量的吸收和放射，进而得到核磁共振信号。
核磁共振技术在化学、生物学、医学等领域具有广泛的应用。
通过分析核磁共振谱图，可以确定物质的结构、组成以及动力学性质。
此外，核磁共振成像（MRI）是一种非侵入性的医学成像技术，可以用于检测人体内部的结构和功能，如诊断疾病和研究脑功能等。
总之，核磁共振是一种利用原子核的自旋磁矩在外加磁场和射频脉冲作用下发生能量吸收或放射的物理现象。
基于这一现象，核磁共振技术在许多领域中得到了广泛应用。
核磁共振技术的原理及应用
核磁共振技术的原理及应用1. 原理核磁共振技术，简称NMR（Nuclear Magnetic Resonance），是一种基于原子核的磁性性质进行分析的技术。
它利用原子核具有自旋的特性，当处于一个相干的磁场中时，原子核可以吸收能量并发生共振现象。
核磁共振的原理可以简单描述为以下几个步骤：•第一步，将待分析的样品置于强磁场中，使得样品的原子核自旋与外加磁场方向平行或反平行。
•第二步，通过向样品施加射频脉冲，使原子核发生共振现象，跳跃到高能级状态。
•第三步，停止射频脉冲，原子核回到基态状态，并通过放射出能量的方式恢复到基态。
•第四步，检测和记录原子核放射出的能量，得到核磁共振信号。
2. 应用核磁共振技术在各个领域具有广泛的应用，下面列举了一些主要应用：2.1 化学分析核磁共振技术在化学分析中起到了重要的作用。
它可以对有机化合物的结构进行表征和鉴定。
通过识别核磁共振信号的化学位移和积分强度，可以确定物质的分子结构、官能团等信息，加深对物质的理解。
2.2 生物医学核磁共振技术在生物医学领域有着广泛的应用。
通过核磁共振成像（MRI），可以对人体内部的器官、组织进行非侵入性的检查和观察。
MRI技术不需要使用放射线，对人体没有明显的伤害，因此成为一种常用的医学成像技术。
2.3 材料科学核磁共振技术在材料科学研究中有着重要的作用。
通过核磁共振谱学（NMR Spectroscopy），可以对材料的结构和性质进行表征。
例如，可以通过观察核磁共振信号的演变，了解材料中分子的运动情况，从而对材料的热力学性质和动力学行为有更深入的认识。
2.4 地质探测核磁共振技术在地质探测领域也有着一定的应用。
通过对地下岩层的核磁共振信号进行分析，可以推断出岩层中矿物质的类型、含量和分布情况等信息。
这对于矿产资源的勘探和开发具有重要的意义。
2.5 石油勘探核磁共振技术在石油勘探领域起到了重要的作用。
通过核磁共振测井技术，可以对井内岩石的孔隙结构和孔隙度进行测量，从而对储层属性进行评价。
什么是核磁共振
什么是核磁共振核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种研究物质内究竟组成什么、构造到底如何的非凡技术。
它以其准确量测出大自然中分子结构的能力，堪称皮尔森心理学和普里姆经济学两大奖项创始人之一，荷兰物理学家拉尔夫·皮尔森（Ralph H. Pieterson）提出的启示。
本文致力于为大家详尽解释核磁共振带来的好处，以及它的应用方式：1、定义和工作原理核磁共振，又称NMR，是一种多用途的分子成像技术。
它通过精确测量分子核的磁性信号来分析构型，可以用来研究分子的构型和位置。
它的基本原理是核磁共振检测器注入到内部的辐射，当辐射扫描分子内部时，结构内的核自旋会沿着辐射方向旋转并发射信号，而这些信号被检测器捕捉并进行分析，以给出物质的分子层面构型信息。
2、核磁共振的优势与劣势（1）优势：（1）可以精确测量分子核的磁性成分；（2）可以用来研究分子的构型和位置；（3）用计算机处理数据，可以得到准确的结构；（4）NMR仪器的设计使其变得越来越易于运作和维护，同时也可以提供比以往更高的精度和更强的信号。
（2）劣势：（1）需要非常低的温度才能实现有效检测；（2）扫描速度较慢，因此不适用于动态研究；（3）由于NMR仪器的高价格，很多学校实验室并不能拥有。
3、核磁共振的应用核磁共振技术可以用于各种领域，包括材料结构研究、药物设计和发现、生物氨基酸测序、蛋白质结构分析、基因组中的分子标记研究以及医学成像研究等。
（1）材料结构研究：核磁共振能够非常精确分析结构和化学组成，可用于研究改性材料、复合材料和结构亚单位的构型细节，以及检测各种对有机分子构型、化学组分和结构空位有影响的应力，从而更好地测量、模拟和理解材料特性。
（2）药物研究：利用NMR技术可以精细描述药物构象类型及其各分子之间在受到特定条件时的变化，从而为药物分子的设计和改造提供重要的准确数据和信息，并有助于开展药物设计理论研究。
核磁共振检查注意事项
核磁共振检查注意事项核磁共振（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种常见的医学影像检查技术，通过使用强大的磁场和无线电频率来生成详细的图像。
MRI检查可以用于诊断和评估多种疾病和病症，如软组织损伤、肿瘤、脑溢血等。
为了确保安全和准确的检查结果，在进行MRI检查之前，有一些注意事项需要遵守。
1.提前告知医生和技术人员有关健康状况的信息。
在进行MRI检查之前，应告知医生和技术人员有关任何过敏史、心脏病、植入物（如心脏起搏器或听力辅助器）、患有金属片或机械内部器官（如人工关节或支架）、妊娠等情况。
这些信息对于决定适当的检查参数和确保安全性至关重要。
2.移除金属物品。
由于MRI使用强大的磁场，患者身上任何金属物品都可能被磁场吸引或产生危险。
在进入MRI室之前，患者需要将所有金属物品，包括钥匙、手机、珠宝、口香糖等，都放置在指定的安全储物柜中。
3.注意穿着合适的服装。
MRI检查需要穿着舒适、轻便、不含金属的衣物。
患者在进行MRI检查时需要更换医院提供的病人服装或穿着无金属部件的运动装。
4.准备好耐心的态度。
MRI检查通常需要较长时间，患者需要在狭窄的机器中保持相对静止。
这需要患者有足够的耐心和合作度，以确保检查的顺利进行。
6.接受MRI对比剂。
对于一些疾病和检查要求，医生可能会选择给患者注射MRI对比剂以提高影像的清晰度和对比度。
但是，MRI对比剂可能对一些患者（如肾脏病患者）造成不良反应，因此在注射对比剂之前，患者需要告知医生相关病史。
7.对于特殊人群的额外注意。
对于儿童、老年人、妊娠妇女等特殊人群，需要额外的注意事项。
儿童需要有家长陪同，老年人需要特别关注他们的舒适度和体力状况，妊娠妇女需要告知医生是否怀孕及孕周，以决定是否安全进行MRI检查。
8.了解MRI的限制。
MRI对于一些物质和组织可能无法提供清晰的图像，如钢、气体等。
此外，MRI对于活动较剧烈的器官如心脏、肠道等可能需要特殊的检查技术和参数。
核磁共振
0
化学位移
信号强度－场强的核磁共振谱图： 横坐标左端为低场；右端为高场，屏蔽 效应大的核出现在高场 信号强度－化学位移的核磁共振谱图： 横坐标左端化学位移的数值大，低场； 右端化学位移的数值，高场，
3 四甲基硅烷TMS的优点 1）TMS分子中有12个氢核,所处的化学环境完全 相同,在谱图上是一个尖峰,化学惰性 2）TMS的氢核所受的屏蔽效应比大多数化合物中 氢核大,共振频率最小,吸收峰在磁场强度高场 3）TMS对大多数有机化合物氢核吸收峰不产生干 扰，规定TMS氢核的 =0,其它氢核的一般在TMS 的一侧 4）TMS易溶于大多数有机溶剂中。采用TMS标准, 测量化学位移,对于给定核磁共振吸收峰，不管 使用多少MHz的仪器,值都是相同的,大多数质子 峰的在1—12之间
连续波核磁共振特点：效率低,采样慢,累加困难, 更不能实现核磁共振新技术 PFT-NMR:采用恒定的磁场，用一定频率的射频强 脉冲辐射照试样，在很短的时间内激发全部欲观 测的核，得到全部共振信号，可以大大提高灵敏 度和分析速度，扩大应用范围：除常规1H，13C谱 外，还可用于扩散系数、化学交换、固体高分辨 和弛豫时间测定
2 共轭效应：使电子云密度平均化,可使吸收峰向 高场或低场移动 与C2H4比，氧孤对电子与C2H4双键形成p- 共轭,—CH2上质子电子云密度增加,移向高场； 羰基双键与C2H4-共轭,—CH2上质子电子云密 度降低,移向低场
5.25 H H C=C H H 4.03 H C=C H H OCH3 CH3 6.27 H C=O C=C H H
永久磁铁：提供0.7046T(30MHz)或1.4092T(60MHz) 的 场强。特点是稳定,耗电少,不需冷却,但对室温的
变化敏感,因此必须将其置于恒温槽内,再置于金
简述核磁共振的基本原理和应用
简述核磁共振的基本原理和应用1. 核磁共振的基本原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种利用原子核自旋差异来获得原子核物理和化学信息的技术。
其基本原理源于原子核固有的自旋角动量和磁性。
核磁共振的基本原理可概括为以下几点：•自旋角动量：原子核具有自旋角动量，类似于地球自转的角动量。
•磁性：原子核具有磁性，即原子核具有磁偶极矩。
•磁场作用：当处于外加磁场中时，原子核的自旋角动量会受到磁场的作用。
•共振现象：当外加的磁场与原子核的共振频率相等时，原子核会吸收或发射特定的电磁辐射。
•信号检测：借助谐振技术，可以探测到原子核吸收或发射的信号。
2. 核磁共振的应用核磁共振作为一种非常重要的分析手段，广泛应用于物理、化学、生物、医学等领域。
以下是核磁共振在不同领域中的主要应用：2.1 化学分析核磁共振谱可以提供有关化合物结构和分子动力学的宝贵信息，被广泛应用于化学分析领域。
主要应用包括：•结构确认：通过核磁共振谱的峰值位置和相对积分强度，可以确定化合物的结构类型和官能团。
•质谱联用：核磁共振谱与质谱相结合，可以更准确地确定化合物的结构和分子量。
•动力学研究：通过核磁共振谱的弛豫时间测量，可以获得关于分子运动的信息。
2.2 物理研究核磁共振在物理研究中也有着重要的应用。
主要包括：•固态物理：核磁共振可以用于研究固态材料的晶格结构、磁性和电子结构。
•超导体：核磁共振可以用于研究超导体中的电子结构和磁性。
•表面科学：核磁共振可以用于研究表面吸附、表面结构和表面反应。
2.3 生物医学核磁共振在医学领域的应用可以追溯到上世纪70年代。
生物医学领域中核磁共振的主要应用包括：•医学成像：核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是利用核磁共振的原理对人体进行断层成像的技术。
它可以提供高分辨率的解剖学图像，并对人体器官和组织的病理变化进行诊断。
•代谢研究：核磁共振可以用于研究人体内代谢物的浓度和代谢速率，如脑代谢研究、肌肉功能评估等。
医学影像科普：带你快速了解核磁共振
医学影像科普：带你快速了解核磁共振影像学检查在疾病的诊断和治疗中有着举足轻重的作用，可以明确地观察到患者体内的一些病变以及病变的具体位置、形态、大小等详细情况，为后续治疗方案的制定和实施提供了指导依据。
随着科技的飞速进步，医学影像检查技术也得到了显著的提升，很多疾病可以在早期被诊断出来，经过及时的治疗患者的存活率得到了大幅提升。
目前常见的影像学检查有核磁共振、CT、X线、超声等，今天将着重为读者讲解核磁共振相关知识。
1 核磁共振是什么核磁共振即磁共振成像检查技术，其主要利用了磁共振现象产生信号而形成图形进行观察与诊断分析。
受检者进入磁场后，体内的氢原子就会按照磁场的方向进行有规律的排列，然后施加影响磁场的射频脉冲，再使用线圈将能量吸收，当外部磁力消失后，体内的氢原子会重新回到原来的状态，这些能量信号被计算机接收后可通过数字重建技术转化成磁共振图像。
核磁共振的适应症较多，身体各个部位均能接受检查，可以准确的观察判断患者的病变情况以及病情进展。
如中枢神经系统疾病，常见的有脑梗死、脑出血、脑部肿瘤、脑积水、颅内感染等；消化和生殖系统发生的肿瘤、结石、炎症等疾病；骨折、椎管狭窄、退行性病变、外伤、先天畸形等运动系统疾病都可被检查出来。
但核磁共振对于气体的检查信号较弱，对大多数呼吸系统疾病的检查不适用。
2 核磁共振的优点（1）安全性高核磁共振主要是通过磁共振现象产生信号形成图像，不存在电离辐射，对人体细胞和组织没有损害，即使是抵抗力较差的儿童和老人也可进行检查。
它是一种无创的检查方式，不会对皮肤组织造成任何损坏，没有明显的副作用，操作简单方便，具有很高的安全性。
（2）对软组织的分辨力较强核磁共振对软组织的分辨能力是目前所有影像学检查方式中最强的一种，能够清晰的观察到肌肉、肌腱、筋膜、脂肪等组织，对于神经系统和骨关节系统的病变检测更具有优势，骨关节、软骨、韧带层次分明，观察效果明显优于CT，对脊柱、脑组织等器官的显示度也更加清晰。
核磁共振流程
核磁共振流程核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种应用磁共振现象研究原子核状态的技术。
其流程主要包括样品准备、核磁共振仪调谐、参数设定、谱图采集和数据处理等步骤。
首先，样品准备是核磁共振流程的第一步，需要制备纯净的样品。
样品可以是液态样品或固态样品，液态样品需要溶解在溶剂中，固态样品可以通过粉碎或溶解在溶剂中得到。
样品中的核自旋量子数必须为非零整数或半整数，否则无法观测到核磁共振信号。
样品准备完成后，需要将样品放入核磁共振仪中进行调谐。
调谐是为了使核磁共振仪输出的高频场和样品的共振频率一致。
调谐过程中会调整磁场的强度和方向，使得样品能够处于最佳共振条件。
参数设定是为了确定核磁共振实验中的关键参数，如脉冲宽度、重复次数、扫描速度等。
这些参数的设定需要根据具体实验目的和样品特性来确定，以获得高质量的核磁共振谱图。
谱图采集是核磁共振流程中的核心步骤。
采集过程中会施加一系列特定频率和强度的脉冲序列，使样品中的核自旋状态发生变化。
样品中的核自旋状态变化会引发磁感应强度的变化，此时仪器会记录下这些变化并转换为电信号。
最后，数据处理是核磁共振流程的最后一步。
通过对采集到的数据进行处理，可以得到核磁共振谱图。
常见的处理方法包括傅里叶变换和基线修正等。
傅里叶变换可以将时间域信号转换为频率域信号，以获取样品中各核自旋的共振频率和相对强度。
基线修正则是为了去除仪器本身的噪音或其他因素引起的基线偏差。
总之，核磁共振流程主要包括样品准备、核磁共振仪调谐、参数设定、谱图采集和数据处理等步骤。
这一流程可以帮助科研人员或化学实验人员获取样品中各核自旋的信息，进而研究物质的结构、动力学行为和相互作用等。
简述核磁共振的原理
简述核磁共振的原理
核磁共振（NMR）是一种基于原子核的物理现象的分析技术。
它利用核自旋和大磁场之间的相互作用来确定样品的化学组成和结构。
核磁共振的原理可以总结为以下步骤：
1.核自旋：原子核具有一个叫做自旋的特性，就像一个小磁铁。
当样品放置在强磁场中时，核自旋会偏转，指向磁场的方向。
2.共振频率：系统中的核自旋具有特定的共振频率，即它们吸
收特定的电磁辐射频率。
这个共振频率取决于核自旋的性质和所处的磁场强度。
3.激发和放松：在核磁共振实验中，样品被暴露在一个特定频
率的射频脉冲中。
这个射频脉冲会激发核自旋，使其从低能级跃迁到高能级。
一旦脉冲结束，核自旋会放松回到低能级。
4.回弹信号：当核自旋从高能级回到低能级时，它们会释放出
能量，在探测装置上产生一个电压信号。
这个信号被称为回弹信号或所谓的自由感应衰减。
5.谱图分析：回弹信号的振幅和时间信息通过数学处理可以得
到核磁共振谱图。
谱图中的不同峰表示不同原子核的化学环境和相互作用方式，从而提供了样品的化学信息。
核磁共振广泛应用于化学、生物、药物等领域。
它可以用于鉴
定物质结构、测量样品的纯度，还可以通过观察核自旋相互作用的动力学过程来研究化学反应和分子运动。
通过进一步发展和创新，核磁共振技术不断提高其在科学研究和实际应用中的地位和价值。
核磁共振
4.2.1 连续波核磁共振仪 1.磁铁：用来产生一个强的外加磁场。 磁铁：永久磁铁、电磁铁、超导磁铁三种。 前两种磁铁的仪器最高可以做到100MHZ，超导磁铁可 高达950MHZ。
MHZ数越大，磁场强度越大，仪器越灵敏，做出来的 图谱越简单，越易解析。
连续波核磁共振仪部件图
在磁铁上有一个扫描线圈(又叫Helmholtz线圈)内通直流 电。它产生一个附加磁场，可用来调节原有磁场的磁场强 度，连续改变磁场强度进行扫描。 2. 射频振荡器：用于产生射频。一般情况下，射频频率是 固定的。在测定其他核如13C、15N时，要更换其他频率的 射频振荡器。
脉冲付里叶变换核磁共振仪部件图
PFT-NMR仪采用发射脉冲使各种不同的核同时被激 发。为了恢复平衡，各个核通过各种方式弛豫，在接收机 中可以得到一个随时间逐步衰减的信号，称FID(自由感应 衰减)信号。它是各种核的FID信号的叠加，这种信号是随 时间衰减的信号f(t)。而平常的NMR中信号是频率的函数 f(W)或f()，所以要用计算机进行付里叶变换将f(t)变成 f(w)或f()，得到普通的NMR图。
奇
奇或偶
奇
奇或偶
自旋形 NMR 原子核 状 信号 12C,16O, 非自旋 无 28Si , 32S 球体 1H、13C、 1/2 自旋球 有 19F、29Si、 体 31P 11B,17O,33 3/2、5/2、 自旋椭 有 7/2 S,35Cl, 球体 1、2、 3 自旋椭 有 球体
2H,10B,14N
核磁共振( 1H-NMR)
核磁共振Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, 简称NMR 。 按观察的核不同，有1H、13C 、31P、19F-NMR。 按独立频率变量个数可分为一维谱、二维谱、三维谱。 核磁共振(1H-NMR)在化学中的应用己有五十年了。 NMR的理论基础是量子光学和核磁感应理论。
简述核磁共振的原理
简述核磁共振的原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)是一种基于原子核间相互作用的物理现象。
核磁共振在医学、生物、化学、材料等领域有着广泛的应用，包括分子结构分析、代谢物的定量分析、制造过程监控、新材料研究等。
核磁共振的原理是基于原子核在外加磁场下的行为。
原子核具有自旋(Spin)，自旋可以产生磁矩。
当原子核处于磁场中时，磁矩有向外或向内取决于原子核的自旋状态。
这会影响到原子核周围的电子轨道和它们自身周围的电子。
当外加的磁场固定时，不同自旋状态对应的磁矩势能不同，原子核会被吸收或发射特定的电磁辐射，这个机制就是核磁共振。
核磁共振的测定是利用具有不同强度的磁场对原子核磁矩产生不同的作用。
如在恒定外磁场下，可利用射频场使磁矩(原子核)从低能状态激发到高能状态。
给予一脉冲后原子核发生共振，随后会发射或吸收辐射转回低能状态释放能量。
测量吸收和发射电磁辐射的强度和频率可以计算原子核相互作用的磁场及与其相互作用的环境。
因为不同化学物质组分中原子核受外部磁场的相互作用及响应方式不同，所以核磁共振可以从吸收谱和旋进相干实验直接观察各组分的信号。
核磁共振的应用十分广泛。
在医学领域，核磁共振成像(NMRI)技术可以产生高分辨率的三维影像，用于身体内部的组织和器官的检测与显示。
在生物化学领域，核磁共振可以确定一种化合物的结构特征，如蛋白质、DNA和RNA分子，以及分子间相互作用，例如药物与受体的相互作用。
在材料科学领域，核磁共振可以用于纤维、液晶、聚合物和半导体等材料的表征和品质控制。
总的来说，核磁共振在现代科学中都有广泛应用，不管是生命科学，还是物质科学都受益于核磁共振的发展。
核磁共振技术
医学科术语
01 概念
03 工作原理
目录
02 发展历史 0研及成果
07 NMR发展动向
06 在生物研究上的应用
核磁共振技术可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20，000道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其 它分子的结构，而不损伤细胞。
与此同时，其可以解决蛋白质、DNA/RNA、碳水化合物的结构，可以鉴定动态特征。
另一方面，医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分 布的信息，从而精确绘制人体内部结构，在这一理论基础上1969年，纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马 迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来，在达马迪安新技术的启发下纽 约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术(MRI)，并且应 用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像。劳特伯尔之后，MRI技术日趋成熟，应用范围日益广 泛，成为一项常规的医学检测手段，广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和 诊断。2003年，保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献 获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖。
学科分支
核磁共振技术主要有两个学科分支：核磁共振波谱（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy）和磁 共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI ）。核磁共振波谱技术是基于化学位移理论发展起来的， 主要用于测定物质的化学成分和分子结构。磁共振成像技术诞生于 1973年，它是一种无损测量技术，可以用于 获取多种物质的内部结构图象。由于核磁共振可获取的信息丰富，因此应用领域十分广泛，如分析化学、生命科 学、材料检测、石油勘探和水资源探查等等。
核磁共振注意事项
核磁共振注意事项核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的科学研究和临床医学诊断技术。
在进行核磁共振实验时，需要注意以下几点事项：1. 安全注意事项：核磁共振设备具有强大的磁场，对金属物品具有吸引力。
在实验室中，需远离磁场内的金属物品，避免受伤。
同时，人员佩戴适当的安全用具，如手套和护目镜等，以确保实验的安全进行。
2. 样品处理：在进行核磁共振实验前，需要加工和处理待测样品。
样品的制备过程中需要避免使用含有金属离子的溶剂和容器，以免发生干扰。
另外，样品需要具有足够的纯度，以确保测试结果的准确性。
3. 温度控制：核磁共振实验室中通常要求保持恒定的温度。
实验时需注意保持操作区域的适宜温度。
温度的变化会影响样品的性质和测试结果，因此需要采取相应的措施来保持稳定的温度。
4. 分辨率的控制：核磁共振实验时，需要关注仪器的分辨率。
高分辨率有助于准确地研究样品的结构和性质。
在进行实验前，需要校准仪器并确保分辨率达到最佳状态。
5. 仪器校准：核磁共振仪器需要定期进行校准和维护，以确保仪器的正常运行和数据的准确性。
校准包括频率校准和幅度校准等。
在进行实验前，应对仪器进行必要的校准工作。
6. 应选择合适的脉冲序列和实验参数：不同的脉冲序列和实验参数可以对不同样品产生不同的影响。
需要根据样品的特性和需要的测试结果，选择合适的脉冲序列和实验参数。
7. 仪器设置：核磁共振实验中，需要正确设置仪器参数，如扫描区域、扫描速度等。
合理的仪器设置对于得到准确的测试结果非常重要。
总之，进行核磁共振实验时，需要注意实验的安全性、样品的处理和温度控制等方面。
合理设置仪器参数和选择适当的脉冲序列，对于获得准确的测试结果非常关键。
同时，对仪器进行定期校准和维护，以确保仪器的正常运行和数据的准确性。
核磁共振注意事项
核磁共振注意事项
进行核磁共振前，有一些注意事项需要遵守：
1.告知医生：在预约核磁共振之前，告知医生你的病史、过敏史、药物使用情况以及其他相关健康问题，以便医生能做出适当的安排。
2.避免食物和饮水：在检查前几个小时，避免进食，尤其是含有咖啡因的食物和饮水，因为这些会影响你的平静度。
3.移除金属物品：核磁共振使用强大的磁场，因此在进行检查前，要确保没有任何金属物品，例如饰品、手表、钥匙、手机、银行卡等等。
这些金属物品可能会干扰图像质量或造成安全问题。
4.穿着合适的衣物：穿着舒适、松散的衣物，以便能够轻松入睡。
5.对于特殊人群：孕妇和哺乳期妇女可能需要特殊考虑，因为核磁共振对胚胎和婴儿可能产生不良影响。
患有心脏起搏器、人工关节、植入物或其他金属器械的人需要特别注意，可能需要避免核磁共振检查。
6.放松心情：在进行核磁共振前可能会感到紧张或焦虑，但保持放松和配合是很重要的。
医生和技术人员会尽力让你感到舒适，并告诉你应该如何配合检查。
7.醒着或入睡：核磁共振可能需要你保持静止或者入睡，具体要求会在检查前向你解释。
在某些情况下，医生可能会使用注射剂或口服药物帮助你放松或入睡。
请注意，以上仅仅是一些一般性的注意事项，具体要遵循医生或医疗技术人员给出的指示。
- 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、"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、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)。
核磁共振的意义与研究摘要：由核磁共振提供的信息，可以分析各种有机和无机物的分子结构。
应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）；可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目，用于进行定量分析及分子量的测定，并对有机化合物进行结构分析。
可以直接研究溶液和活细胞中分子量较小(20 kDa以下)的蛋白质、核酸以及其他分子的结构，而不损伤细胞应用学科：细胞生物学（一级学科）；细胞生物学技术（二级学科）基本介绍核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance即NMR）是处于静磁场中的原子核在另一交变电磁场作用下发生的物理现象。
通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取分子结构、人体内部结构信息的技术。
并不是所有原子核都能产生这种现象，原子核能产生核磁共振现象是因为具有核自旋。
原子核自旋产生磁矩，当核磁矩处于静止外磁场中时产生进动核和能级分裂。
在交变磁场作用下，自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。
这种过程就是核磁共振。
共振成像(MRI)又叫核磁共振成像技术。
是继CT后医学影像学的又一重大进步。
自80年代应用以来，它以极快的速度得到发展。
其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。
在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。
核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。
为了避免与核医学中放射成像混淆，把它称为核磁共振成像术(MRI)。
MRI是一种生物磁自旋成像技术，它是利用原子核自旋运动的特点，在外加磁场内，经射频脉冲激后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理转换在屏幕上显示图像。
MRI提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术，而且不同于已有的成像术，因此，它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。
它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像，不会产生CT检测中的伪影；不需注射造影剂；无电离辐射，对机体没有不良影响。
MRI对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效，同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。
MRI也存在不足之处。
它的空间分辨率不及CT，带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作MRI的检查，另外价格比较昂贵。
技术发展1930年代，物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转。
这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。
由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。
1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。
为此他们两人获得了1952年度诺贝尔物理学奖。
人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途，化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响，发展出了核磁共振谱，用于解析分子结构，随着时间的推移，核磁共振谱技术不断发展，从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图，核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强，进入1990年代以后，人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术，使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能。
1946年，美国哈佛大学的珀塞尔和斯坦福大学的布洛赫宣布，他们发现了核磁共振核磁共振NMR。
两人因此获得了1952年诺贝尔奖。
核磁共振是原子核的磁矩在恒定磁场和高频磁场（处在无线电波波段）同时作用下，当满足一定条件时，会产生共振吸收现象。
核磁共振很快成为一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。
目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。
原子核由质子和中子组成，它们均存在固有磁矩。
可通俗的理解为它们在磁场中的行为就像一根根小磁针。
原子核在外加磁场作用下，核磁矩与磁场相互作用导致能级分裂，能级差与外加磁场强度成正比。
如果再同时加一个与能级间隔相应的交变电磁场，就可以引起原子核的能级跃迁，产生核磁共振。
可见，它的基本原理与原子的共振吸收现象类似。
早期核磁共振主要用于对核结构和性质的研究，如测量核磁矩、电四极距、及核自旋等，后来广泛应用于分子组成和结构分析，生物组织与活体组织分析，病理分析、医疗诊断、产品无损监测等方面。
对于孤立的氢原子核（也就是质子），当磁场为1.4T时，共振频率为59.6MHz，相应的电磁波为波长5米的无线电波。
但在化合物分子中，这个共振频率还与氢核所处的化学环境有关，处在不同化学环境中的氢核有不同的共振频率，称为化学位移。
这是由核外电子云对磁场的屏蔽作用、诱导效应、共厄效应等原因引起的。
同时由于分子间各原子的相互作用，还会产生自旋-耦合裂分。
利用化学位移与裂分数目，就可以推测化合物尤其是有机物的分子结构。
这就是核磁共振的波谱分析。
20世纪70年代，脉冲傅里叶变换核磁共振仪出现了，它使C13谱的应用也日益增多。
用核磁共振法进行材料成分和结构分析有精度高、对样品限制少、不破坏样品等优点。
最早的核磁共振成像实验是由1973年劳特伯发表的，并立刻引起了广泛重视，短短10年间就进入了临床应用阶段。
作用在样品上有一稳定磁场和一个交变电磁场，去掉电磁场后，处在激发态的核可以跃迁到低能级，辐射出电磁波，同时可以在线圈中感应出电压信号，称为核磁共振信号。
人体组织中由于存在大量水和碳氢化合物而含有大量的氢核，一般用氢核得到的信号比其他核大1000倍以上。
正常组织与病变组织的电压信号不同，结合CT技术，即电子计算机断层扫描技术，可以得到人体组织的任意断面图像，尤其对软组织的病变诊断，更显示了它的优点，而且对病变部位非常敏感，图像也很清晰。
核磁共振成像研究中，一个前沿课题是对人脑的功能和高级思维活动进行研究的功能性核磁共振成像。
人们对大脑组织已经很了解，但对大脑如何工作以及为何有如此高级的功能却知之甚少。
美国贝尔实验室于1988年开始了这方面的研究，美国政府还将20世纪90年代确定为“脑的十年”。
用核磁共振技术可以直接对生物活体进行观测，而且被测对象意识清醒，还具有无辐射损伤、成像速度快、时空分辨率高（可分别达到100μm 和几十ms）、可检测多种核素、化学位移有选择性等优点。
美国威斯康星医院已拍摄了数千张人脑工作时的实况图像，有望在不久的将来揭开人脑工作的奥秘。
若将核磁共振的频率变数增加到两个或多个，可以实现二维或多维核磁共振，从而获得比一维核磁共振更多的信息。
目前核磁共振成像应用仅限于氢核，但从实际应用的需要，还要求可以对其他一些核如：C13、N14、P31、S33、Na23、I127等进行核磁共振成像。
C13已经进入实用阶段，但仍需要进一步扩大和深入。
核磁共振与其他物理效应如穆斯堡尔效应（γ射线的无反冲共振吸收效应）、电子自旋共振等的结合可以获得更多有价值的信息，无论在理论上还是在实际应用中都有重要意义。
核磁共振拥有广泛的应用前景，伴随着脉冲傅里叶技术已经取得了一次突破，使C13谱进入应用阶段，有理由相信，其它核的谱图进入应用阶段应为期不远。
另一方面，医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构，在这一理论基础上1969年，纽约州立大学南部医学中心的医学博士达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来，在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术(MRI)，并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像。
劳特伯尔之后，MRI技术日趋成熟，应用范围日益广泛，成为一项常规的医学检测手段，广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和诊断。
2003年，保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖。
其基本原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。
在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。
科学原理核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。
根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0 ，即I=0，如12C,16O,32S等，这类原子核没有自旋现象，称为非磁性核。
质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整数，如1H,19F,13C等，其自旋量子数不为0，称为磁性核。
质量数为偶数，质子数为奇数的原子核，自旋量子数为整数，这样的核也是磁性核。
但迄今为止，只有自旋量子数等于1/2的原子核，其核磁共振信号才能够被人们利用，经常为人们所利用的原子核有：1H、11B、13C、17O、19F、31P ，由于原子核携带电荷，当原子核自旋时，会由自旋产生一个磁矩，这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同，大小与原子核的自旋角动量成正比。
将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴的摆动，称为进动。
进动具有能量也具有一定的频率。
原子核进动的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定，也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。
原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的，而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变化，这样就形成了一系列的能级。
当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩与外加磁场的夹角会发生变化。
这种能级跃迁是获取核磁共振信号的基础。
为了让原子核自旋的进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提供的。