核磁共振成像仪试验
核磁共振成像实验报告
核磁共振成像仪器:HT-3DNMR-25核磁共振成像教学仪器及其电源和主机原理:磁共振成像是利用磁共振的共振频率严格正比于磁场这一基本规律,通过施加梯度磁场进行相位编码和频率编码达到不同空间位置对应不同共振频率,并在共振中采集重建数据,再菁傅立叶变换处理,得出成像参数值的分布,从而完成磁共振图像重建。
磁共振成像利用的是样品原子核在主磁场、梯度磁场及射频电磁波的激励下产生的MR信号强度及MR信号频率和位相随空间位置不同而异来完成的。
步骤:1、参数设置:(1)先点击自动采集,调节共振频率设定,粗调在18-20MHz,调至右边出现波形,再调节中调、细调直至调节出的波形振幅最大(2)调节平衡和角度使傅立叶函数图像的尖角调平2、脉冲及坐标设置:(1)先点击采集测试,相位编码坐标选择:选择磁铁X坐标(2)测试参数选择:选择第一脉冲90゜,调节脉冲序列设置中的第一宽度使傅立叶函数的图像达到最大;选择第二脉冲180゜,调节脉冲序列设置中的第二脉冲时间使其图像达到最小;选择自旋回波,调节频率编码梯度、相位梯度时间使傅立叶函数图像成平滑的馒头状3、二维成像:(1)点击记录,对实物进行信号的采集。
(2)二次傅立叶变换及普通模式显示。
并截取图片如下列图片所示。
4、脉冲及坐标设置:(1)点击采集测试,相位编码坐标选择:选择磁铁Y坐标,并进行记录并采集信号,进行二维成像。
5、三维成像:(1)点击三维采集(2)三维加窗傅立叶变换(3)点击立体显示6、将样本换成核桃重复进行上述的步骤1到5。
实验结果:实验结论及心得体会:经过反复的调试和团队的合作,我们很顺利的完成了这个实验,基本上实现了水和核桃的清晰的显像。
通过这次实验,我们深刻体会到除了具有一定的理论知识和实践能力外,合作和具有足够的耐心是实验的关键。
组员:陈书明、于晖、吴建发、邓乔、刘玉凤、胡一冰、李铮、黎芳莲、刘风。
核磁共振实验报告
核磁共振实验报告一、实验目的了解核磁共振的基本原理,掌握核磁共振仪器的操作方法,测量样品的核磁共振信号,并通过对信号的分析计算出样品的相关参数。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是指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。
原子核具有自旋,自旋会产生磁矩。
当原子核处于外加静磁场中时,其自旋能级会发生分裂。
如果此时在垂直于静磁场的方向上施加一个交变电磁场,当交变电磁场的频率与原子核的进动频率相等时,就会发生共振吸收现象,即核磁共振。
在核磁共振实验中,通常使用氢核(质子)作为研究对象。
氢核的自旋量子数为 1/2,在静磁场中会分裂为两个能级。
通过测量共振时的交变电磁场频率,可以计算出静磁场的强度;通过测量共振信号的强度和形状,可以获取有关样品中氢核的分布、化学环境等信息。
三、实验仪器本次实验使用的是_____型核磁共振仪,主要包括以下几个部分:1、磁铁:提供稳定的静磁场。
2、射频发生器:产生交变电磁场。
3、探头:包含样品管和检测线圈。
4、信号接收与处理系统:对检测到的核磁共振信号进行放大、滤波、数字化等处理。
5、计算机:控制仪器运行,采集和分析数据。
四、实验步骤1、样品准备选取合适的含氢样品,如纯净水、乙醇等。
将样品装入标准的样品管中,确保样品管无气泡。
2、仪器调试开启核磁共振仪电源,预热一段时间,使仪器达到稳定工作状态。
调节磁场强度,使其达到预定值。
校准射频发生器的频率范围和输出功率。
3、样品测量将装有样品的样品管放入探头中,确保位置准确。
启动扫描程序,逐渐改变射频频率,观察并记录核磁共振信号。
重复测量多次,以提高数据的准确性和可靠性。
4、数据处理将采集到的核磁共振信号导入计算机软件进行处理。
分析信号的峰位、峰宽、强度等参数。
根据相关公式计算样品的化学位移、自旋自旋耦合常数等重要参数。
五、实验数据与分析1、以纯净水为例,得到的核磁共振信号如图 1 所示。
核磁共振成像实验报告
核磁共振成像实验【目的要求】1.学习和了解核磁共振原理和核磁共振成像原理;2.掌握MRIjx 核磁共振成像仪的结构、原理、调试和操作过程;【仪器用具】MRIjx 核磁共振成像仪、计算机、样品(油)【原 理】磁共振成像(MRI )是利用射频电磁波(脉冲序列)对置于静磁场B 0中的含有自旋不为零的原子核(1H )的物质进行激发,发生核磁共振,用感应线圈检测技术获得物质的组织驰豫信息和氢质子密度信息(采集共振信号),用梯度磁场进行空间定位、通过图像重建,形成磁共振图像的方法和技术。
具体的讲,核磁共振是利用核磁共振现象获取分子结构、样品内部结构信息的技术。
当具有自旋的原子核的磁矩处于静止外磁场中时会产生进动和能级分裂。
在交变磁场作用下,自旋的原子核会吸收特定频率的无线电射频电磁波,从较低的能级跃迁到较高能级。
在停止射频脉冲后,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,被物体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像,这就是做核磁共振成像过程。
MRI 的特点:● 具有较高的物质组织对比度和组织分辨力,对软组织分辨率极佳,能清晰地显示软组织、软骨结构,解剖结构和医学上的病变形态,显示清楚、逼真。
● 多方位成像,能对被检查部位进行横断面、冠状面、矢状面以及任何斜面成像。
● 多参数成像,获取T 1加权成像(T 1W1):T 2加权成像(T 2W2)、质子密度加权成像(PDW1),在影像上取得物质的组织之间、组织与变化之间T 1、T 2和PD 的信号对比,在医学上对显示解剖结构和病变敏感。
● 能进行形态学、功能、组织化学和生物化学方面的研究。
● 以射频脉冲作为成像的能量源,不使用电离辐射,对人体安全、无创。
一、核磁共振原理产生核磁共振信号必须满足三个基本条件:(1)能够产生共振跃迁的原子核;(2)恒定的静磁场(外磁场、主磁场)B 0;(3)产生一定频率电磁波的交变磁场,射频磁场(RF );即:“核”:共振跃迁的原子核;“磁”:主磁场B 0和射频磁场RF ;“共振”:当射频磁场的频率与原子核进动的频率一致时原子核吸收能量,发生能级间的共振跃迁。
核磁共振实验报告_3
核 磁 共 振实验仪器FD-CNMR-I 型核磁共振实验仪, 包括永久磁铁、射频边限振荡器、探头、样品、频率计、示波器实验原理FD-CNMR-I 型核磁共振实验仪采用永磁铁, 是定值, 所以对不同的样品, 通过扫频法调节射频场的频率使之达到共振频率 , 满足共振条件, 核即从低能态跃迁至高能态, 同时吸收射频场的能量, 使得线圈的 值降低产生共振信号。
由于示波器只能观察交变信号, 所以必须使核磁共振信号交替出现, FD-CNMR-I 型核磁共振实验仪采用扫场法满足这一要求。
在稳恒磁场 上叠加一个低频调制磁场 , 这个调制磁场实际是由一对亥姆霍兹线圈产生, 此时样品所在区域的实际磁场为 。
生周期性变化, 拉摩尔进动频率 也相应地发生周期性变化, 即))sin((0t B B m ⋅'+⋅=ωγω (1)这时只要射频场的角频率调在 变化范围之内, 同时调制磁场扫过共振区域, 即 , 则共振条件在调制场的一个周期内被满足两次, 所以在示波器上观察到如图(b )所示的共振吸收信号。
此时若调节射频场的频率, 则吸收曲线上的吸收峰将左右移动。
当这些吸收峰间距相等时, 如图(a )所示, 则说明在这个频率下的共振磁场为 。
如果扫场速度很快, 也就是通过共振点的时间比弛豫时间小得多, 这时共振吸收信号的形状会发生很大的变化。
在通过共振点后, 会出现衰减振荡, 这个衰减的振荡称为“尾波”,尾波越大, 说明磁场越均匀。
实验步骤(一) 熟悉各仪器的性能并用相关线连接实验中, FD-CNMR-I型核磁共振仪主要应用五部分: 磁铁、磁场扫描电源、边限振荡器(其上装有探头, 探头内装样品)、频率计和示波器。
仪器连线(1)首先将探头旋进边限振荡器后面板指定位置, 并将测量样品插入探头内;(2)将磁场扫描电源上“扫描输出”的两个输出端接磁铁面板中的一组接线柱(磁铁面板上共有四组, 是等同的, 实验中可以任选一组), 并将磁场扫描电源机箱后面板上的接头与边限振荡器后面板上的接头用相关线连接;(3)将边限振荡器的“共振信号输出”用Q9线接示波器“CH1通道”或者“CH2通道”, “频率输出”用Q9线接频率计的A通道(频率计的通道选择: A通道, 即;FUNCTION选择: FA;GATE TIME选择: 1S);(二)(4)移动边限振荡器将探头连同样品放入磁场中, 并调节边限振荡器机箱底部四个调节螺丝, 使探头放置的位置保证使内部线圈产生的射频磁场方向与稳恒磁场方向垂直;(三)(5)打开磁场扫描电源、边线振荡器、频率计和示波器的电源, 准备后面的仪器调试。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告:核磁共振实验一、实验目的本次核磁共振实验的主要目的是通过对样品的核磁共振现象进行观测和分析,深入理解核磁共振的基本原理,掌握核磁共振仪器的操作方法,以及学会如何利用核磁共振技术获取物质的结构和性质信息。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是指处于外磁场中的原子核系统受到一定频率的电磁波照射时,在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。
原子核具有自旋角动量和磁矩,当它们处于外加磁场中时,会产生不同的能级分裂。
在射频场的作用下,当射频场的频率与原子核在磁场中的进动频率相等时,就会发生共振吸收,从而产生核磁共振信号。
对于氢原子核(质子),其自旋量子数为 1/2,在外加磁场中会产生两个能级。
核磁共振的频率与外加磁场强度之间存在着一定的关系,即:ω =γB其中,ω 为射频场的角频率,γ 为核的旋磁比,B 为外加磁场强度。
通过测量核磁共振信号的频率和强度,可以获得关于原子核所处化学环境、分子结构等方面的信息。
三、实验仪器与试剂1、核磁共振仪:包括磁铁、射频发生器、探头、信号接收和处理系统等。
2、样品管:用于容纳待测样品。
3、标准样品:如四甲基硅烷(TMS)。
4、待测样品:如乙醇、乙酸等。
四、实验步骤1、仪器准备打开核磁共振仪电源,预热一段时间,使其达到稳定工作状态。
调节磁场强度和匀场,使磁场均匀性达到最佳。
2、样品制备将标准样品和待测样品分别装入样品管中。
确保样品管内无气泡,且样品量适当。
3、仪器参数设置设置射频频率、扫描宽度、扫描时间等参数。
4、数据采集将样品管放入探头中,启动数据采集。
观察核磁共振信号的出现,并记录相关数据。
5、数据处理对采集到的数据进行处理,如基线校正、积分、峰位确定等。
根据标准样品的峰位,对待测样品的化学位移进行校准。
五、实验结果与分析1、乙醇的核磁共振谱观察到乙醇分子中不同类型氢原子的共振峰。
甲基氢的化学位移约为12 ppm,亚甲基氢的化学位移约为37 ppm,羟基氢的化学位移约为 53 ppm。
核磁共振类实验实验报告
核磁共振类实验实验报告一、实验目的本次核磁共振类实验的主要目的是通过对样品进行核磁共振(NMR)测试,了解核磁共振的基本原理和实验操作方法,获取样品的结构和化学环境等相关信息,并对所得数据进行分析和解释。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中,由射频电磁场引起磁能级跃迁而产生的共振现象。
在NMR实验中,常用的原子核有氢核(^1H)、碳-13核(^13C)等。
当样品置于恒定磁场中时,原子核会产生不同的能级。
射频电磁波的频率与原子核在磁场中的进动频率相等时,就会发生共振吸收,从而在仪器上检测到信号。
化学位移是NMR中的一个重要概念,它反映了原子核周围电子云密度的差异。
不同化学环境中的原子核,其共振频率会有所不同,表现为在谱图上的化学位移不同。
此外,耦合常数也是NMR谱图中的重要参数,它反映了相邻原子核之间的相互作用。
三、实验仪器与试剂1、仪器核磁共振波谱仪样品管移液器2、试剂测试样品(如某种有机化合物)四、实验步骤1、样品制备准确称取一定量的样品,溶解于适当的溶剂中。
将溶液转移至样品管中,确保样品管内无气泡。
2、仪器调试打开核磁共振波谱仪,设置仪器参数,如磁场强度、射频频率等。
进行匀场操作,使磁场均匀性达到最佳状态。
3、样品测试将样品管放入仪器中,启动测试程序。
等待仪器采集数据,获取NMR谱图。
4、数据处理对所得谱图进行基线校正、相位调整等处理。
标注化学位移和耦合常数等重要参数。
五、实验结果与分析1、氢谱(^1H NMR)分析观察谱图中的峰形、峰位和峰强度。
根据化学位移值确定不同类型的氢原子。
分析耦合常数,判断相邻氢原子的关系。
例如,在某有机化合物的氢谱中,化学位移在 10 ppm 附近的峰可能归属于甲基上的氢原子,而在 70 ppm 附近的峰可能归属于苯环上的氢原子。
耦合常数的大小和模式可以提供关于氢原子之间连接方式的信息。
核磁共振成像实验报告
核磁共振成像实验报告
一、引言
核磁共振成像(MRI)是一种非侵入式的医学成像技术,常用于诊断和治疗疾病。
本实验旨在通过模拟MRI扫描实验,了解MRI的工作原理和影像生成过程。
二、实验材料与方法
1. 实验材料:包括磁共振设备模型、水样品、图像处理软件等。
2. 实验方法:
a. 将水样品放入磁共振设备中。
b. 使用磁场梯度和射频脉冲来激发水样品的核自旋。
c. 采集信号,并通过图像处理软件生成MRI图像。
三、实验结果与分析
经过实验操作和数据处理,成功生成了水样品的MRI图像。
在图像中,我们观察到不同组织的信号强度和分布情况。
通过分析MRI图像,可以发现水样品内部的结构特征,如脂肪、肌肉等组织的分布情况。
四、实验结论
本实验通过模拟MRI扫描,深入理解了MRI技术的工作原理和影像生成过程。
MRI技术在医学诊断中具有重要的应用前景,可为医生提供更准确的诊断结果,帮助患者得到更好的治疗。
五、参考文献
1. Smith A, et al. Magnetic Resonance Imaging: Principles and Applications. New York: John Wiley & Sons, 2010.
2. Brown C, et al. Introduction to MRI Technology. London: Springer, 2015.
六、致谢
感谢实验室的老师和同学们对本次实验的支持与帮助。
以上为核磁共振成像实验报告。
磁共振成像实验报告
核磁共振实验报告小组成员:一.实验目的1.了解磁共振设备结构。
2.了解磁共振设备软件的使用。
3.分析比较不同物质的T1,T2值。
二.实验原理1.本实验所使用小型核磁设备磁场强度为0.5T。
2.该设备包括谱仪,射频柜,梯度柜和一个主机。
其中谱仪中有线圈,样品通过试管放在谱仪中进行检测。
梯度柜有三个旋钮调整磁场的均匀性。
3.核磁成像的原理是根据物质中的氢原子成像,自由水所表现出的特征是T1和T2均长,即含水量多的物质T1,T2均长。
三.实验步骤1.开启总电源,开主机。
2.待设备正常工作后,进入数据采集界面。
3.打开射频柜,将被测样品放入试管中,放入谱仪。
4.测量T2.(1)调整中心频率,由于刚开机,噪音大,所以需要过一段时间之后调整中心频率。
(2)选择硬脉冲序列,将采集到的信号累加,进行FFT变化,在一维处理中选择设置中心频率,点击波峰处,将此操作重复,直至其中心频率为0,或者信号的实部和虚部两条曲线无相交。
此步骤目的为将久为开机的设备从偏共振状态变为共振状态。
(3)寻找P1,P2值,其中P1为90°脉冲的作用时间,P2为180°脉冲的作用时间,其寻找方法为将界面调至模数据,累加,在采样菜单下改变P1值,当P1值从小到大变化时,对应模数据左端点的值先变大后变小,找到最大值P1和零值P2,一般P1=1/2P2.(4)选择硬脉冲CPMG序列,填入步骤5中所测得的P1,P2值,并且调整其他数值。
其中,根据经验,D1=300,D2=600,D1为90°脉冲和180°脉冲之间的间隔,D2为180°脉冲之间的间隔,C1为180°脉冲个数,TD为坐标轴中显示的时长,RG为接受增益,一般设置为2,增加C1可使回波能够衰减为0。
设置完这些参数后,累加,观察所示波形,若回波噪音过大或不能衰减为0,需重新设置步骤(4)中的参数,保存.fid文件,退出该数据采集软件。
核磁共振成像仪实习报告
一、实习背景核磁共振成像(MRI)是一种医学影像学技术,通过利用人体内氢原子核在外加磁场中的共振现象,产生图像。
我于今年暑假期间,有幸在XX医院核磁共振室进行实习,旨在了解核磁共振成像仪的基本原理、操作流程及临床应用。
二、实习内容1. 核磁共振成像原理及设备结构实习期间,我学习了核磁共振成像的基本原理,了解了设备结构。
核磁共振成像仪主要由主磁体、梯度线圈、射频发射器、射频接收器、计算机系统等部分组成。
主磁体产生强磁场,使人体内的氢原子核发生共振,射频发射器发射射频脉冲激发氢原子核,射频接收器接收氢原子核发出的信号,计算机系统对信号进行处理,最终生成图像。
2. 核磁共振成像操作流程在实习过程中,我跟随导师学习了核磁共振成像的操作流程。
首先,对受检者进行询问,了解病史和症状;其次,根据病情选择合适的扫描序列;然后,协助受检者进入扫描室,调整体位,确保扫描质量;接着,启动扫描仪,监控扫描过程,确保图像质量;最后,对图像进行初步分析,为临床诊断提供依据。
3. 核磁共振成像临床应用实习期间,我了解了核磁共振成像在临床诊断中的应用。
核磁共振成像具有无辐射、软组织分辨率高、多平面成像等优点,广泛应用于神经系统、骨骼肌肉系统、心血管系统、腹部脏器、肿瘤等方面的诊断。
三、实习体会1. 理论与实践相结合通过实习,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在实习过程中,我不仅学习了核磁共振成像的基本原理和操作流程,还亲身体验了临床应用,使我对核磁共振成像有了更全面的认识。
2. 严谨的工作态度在实习过程中,我认识到核磁共振成像工作需要严谨的工作态度。
从询问病史、选择扫描序列、调整体位到监控扫描过程,每个环节都至关重要,稍有不慎就可能影响图像质量,进而影响临床诊断。
3. 团队合作精神核磁共振成像工作需要团队合作。
在实习过程中,我与同事们相互学习、共同进步,形成了良好的团队氛围。
四、总结通过本次实习,我对核磁共振成像有了更深入的了解,掌握了核磁共振成像的基本原理、操作流程及临床应用。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告:核磁共振实验引言:核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是一种用于研究核自旋和分子结构的重要实验技术。
该技术的发展和应用在化学、物理、生物等领域有着广泛的意义。
本实验旨在通过核磁共振技术对样品中的核自旋进行分析,以便研究样品的分子结构和特性。
实验原理:核磁共振实验基于核自旋的特性。
当样品置于强磁场中时,核自旋会进入不同的能级态,其能级之间的差异可以通过能级跃迁来获得。
在本实验中,我们使用核磁共振仪器来探测核自旋间能级之间的差异,并进一步得到与样品相应的核磁共振谱。
实验步骤:1. 样品准备:a. 选择合适的样品,确保样品具有核自旋。
b. 准备样品溶液,使样品均匀溶解于溶剂中。
2. 仪器操作:a. 打开核磁共振仪器,确保仪器处于正常运行状态。
b. 将样品放置于核磁共振仪器中,保证样品与仪器之间的正常接触。
3. 参数设置:a. 设置核磁共振的相关参数,如磁场强度、扫描频率等。
b. 根据样品的特性设置相关的扫描模式和参数。
4. 开始扫描:a. 启动核磁共振扫描,并观察核磁共振信号的变化。
b. 记录核磁共振信号的强度、频率等相关数据。
5. 数据分析:a. 基于实验所得的数据,进行核磁共振谱的分析。
b. 利用相关的核磁共振谱图谱进行比对和验证。
实验结果与讨论:通过本实验的核磁共振扫描,我们得到了样品的核磁共振谱。
在谱图中,我们可以观察到一系列峰信号,这些峰信号代表了样品中不同核自旋的能级跃迁情况。
通过对这些峰信号的位置、强度等信息进行分析和比对,我们可以推断出样品中的分子结构、官能团等信息。
此外,通过对核磁共振谱的进一步分析,我们也可以获得一些与样品性质相关的参数,比如化学位移、耦合常数等。
这些参数对于研究样品的动力学、分子间相互作用等具有重要意义。
因此,核磁共振技术在化学、生物等学科的研究中得到了广泛的应用。
结论:核磁共振实验是一种重要的实验技术,可以用于研究样品的分子结构和性质。
如何使用核磁共振分析仪进行核磁共振实验
如何使用核磁共振分析仪进行核磁共振实验核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是一种非常重要且广泛应用于科学研究和医学诊断的技术。
核磁共振实验是利用核磁共振分析仪对样品进行分析和研究的过程。
本文将介绍如何使用核磁共振分析仪进行核磁共振实验。
核磁共振实验的第一步是准备样品。
首先需要将待测物溶解在适当的溶剂中,然后将溶液转移到玻璃管中。
样品的质量和浓度都影响实验结果,因此需要仔细控制。
另外,为了减少毛刺和提高信噪比,通常会在样品中添加一定浓度的参比物。
样品准备完成后,就可以将其放入核磁共振分析仪中了。
在放入之前,需要对仪器进行校准和优化调节。
核磁共振分析仪中有一个强大的磁场,可使待测样品中的原子核在特定的频率下发生核磁共振。
因此,确保仪器的磁场稳定性非常重要。
当样品放入核磁共振分析仪中后,需要选择合适的探测器和参数进行实验。
核磁共振分析仪通常配备有不同类型的探头,根据所需测量的核素和实验目的选择合适的探头。
在实验过程中,还需要设置相关的参数,如扫描次数、脉冲宽度、松弛时间等。
这些参数的选择对实验结果起着至关重要的作用。
一旦仪器和参数设置完成,就可以开始核磁共振实验了。
核磁共振实验主要包括两个步骤:激发和检测。
首先,通过向样品施加射频脉冲激发样品中的核磁共振。
然后,通过检测样品中核磁共振的信号来获取实验数据。
仪器会测量样品中发出的电磁信号,然后将其转换为频谱图。
在实验过程中,不仅可以获得核磁共振频率,还可以得到一些与分子结构有关的信息。
通过分析核磁共振频谱图,可以确定不同原子之间的化学键的类型和数量,从而推断出分子的结构。
这对于有机化学、药物研究等领域的科学家来说具有重要意义。
值得一提的是,核磁共振实验过程中还需要考虑如何处理数据的问题。
通常情况下,会使用专业的核磁共振数据处理软件对实验结果进行处理和分析。
这些软件可以帮助科学家分析数据、拟合曲线、计算峰面积等,从而给出更精确和可靠的实验结果。
医学磁电共振实验报告
实验名称:医学磁电共振成像技术实验日期:2023年4月15日实验地点:XX医院磁共振成像中心实验目的:1. 了解磁电共振成像的基本原理和设备结构。
2. 掌握磁电共振成像的基本操作流程。
3. 学习磁电共振成像在临床诊断中的应用。
实验材料:1. 磁共振成像设备2. 成像软件3. 被检者4. 检查用线圈实验方法:1. 磁共振成像原理介绍:磁共振成像(MRI)是一种利用强磁场和射频脉冲产生的生物磁共振现象进行人体成像的技术。
其基本原理是利用人体内水分子的磁矩在外加磁场中的进动,通过射频脉冲激发产生磁共振信号,经接收线圈采集后,经过信号处理和图像重建,最终得到人体内部的断层图像。
2. 磁共振成像设备操作:实验过程中,操作者需按照以下步骤进行操作:a. 开机:打开磁共振成像设备,进行预热。
b. 检查准备:将被检者带入检查室,协助其躺在检查床上,调整体位,确保线圈与被检部位紧密贴合。
c. 参数设置:根据被检者的病情和部位,设置合适的扫描参数,如梯度场强度、射频频率、翻转角、回波时间等。
d. 扫描:启动扫描程序,进行磁共振成像。
e. 数据传输:将采集到的数据传输至计算机进行图像重建。
f. 图像分析:观察重建后的图像,进行初步分析。
3. 磁共振成像在临床诊断中的应用:磁共振成像技术在临床诊断中具有广泛的应用,主要包括以下方面:a. 脑部疾病:如脑肿瘤、脑梗死、脑出血、脑积水等。
b. 骨骼系统疾病:如骨折、骨肿瘤、关节病变等。
c. 软组织疾病:如肌肉、肌腱、韧带损伤等。
d. 呼吸系统疾病:如肺炎、肺肿瘤等。
e. 消化系统疾病:如肝脏、胰腺、肾脏等器官病变。
实验结果:本次实验成功完成了磁共振成像操作,采集到了被检者的头部和脊柱图像。
图像清晰,分辨率高,为临床诊断提供了有力依据。
实验讨论:1. 磁共振成像技术在临床诊断中具有很高的应用价值,其优势在于无辐射、软组织分辨率高、多序列成像等优点。
2. 磁共振成像操作过程中,需注意被检者的体位调整、线圈与被检部位的贴合程度等因素,以保证图像质量。
核磁共振实验的步骤与操作技巧
核磁共振实验的步骤与操作技巧核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)作为一种重要的实验技术,在许多科学领域都有广泛的应用。
本文将介绍核磁共振实验的步骤与操作技巧,帮助读者更好地理解和掌握这一实验方法。
一、实验准备在进行核磁共振实验之前,首先需要做一些准备工作。
首先,确定实验需要使用的样品。
样品应该是纯净的,并且含有所需的核磁共振场强的核素。
对于液态样品,需配制好溶液,并将其转移至核磁共振量子探针中。
若使用固态样品,应将其装入核磁共振样品管中,并尽量使样品均匀填充。
此外,还需要检查核磁共振仪器的设置是否正确,确保温度、磁场均匀性等参数符合实验要求。
二、调整核磁共振仪器核磁共振仪器的调整是实验操作中的重要环节。
首先,将样品放置于核磁共振量子探针中,确认样品位置正确。
接下来,进行磁场调整。
通过调整仪器中的磁场控制器,使得磁场稳定在所需的磁感应强度范围内。
此外,还需进行顺掷校正和场鼓波的校正,以保证磁场均匀性。
最后,进行适当的温度控制。
核磁共振实验通常在一定的温度下进行,因此需要控制样品的温度,确保实验过程中样品保持稳定。
三、核磁共振参数设置核磁共振参数的设置对于实验的顺利进行至关重要。
首先是扫描参数的设置。
扫描参数主要包括扫描时间、扫描次数、线宽等。
合理设置这些参数可以提高实验的信噪比和分辨率。
其次是脉冲序列的选择。
脉冲序列通常用于改变核磁共振过程中的磁场大小和方向,从而实现不同核磁共振信号的激发和检测。
根据实验需要选择适合的脉冲序列可以实现更好的实验效果。
最后要确定实验所需的核磁共振方法和技术,如核磁共振成像、核磁共振光谱等。
四、核磁共振实验操作当所有准备工作完成后,可以开始进行核磁共振实验操作。
首先,进行测量样品的固有频率和基线的调整。
通过调整探针中的螺制电容和电感,使探针固有频率与样品一致,并调整基线位置使其达到较好的平直性。
接下来是信噪比优化。
信噪比优化可通过调整扫描次数、脉冲功率等参数来实现。
核磁共振实验实验报告
一、实验目的1. 理解核磁共振的基本原理。
2. 掌握核磁共振实验的操作技能。
3. 学习通过核磁共振谱图分析物质的结构。
4. 熟悉核磁共振仪器的使用方法。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是一种利用原子核在外加磁场中产生共振吸收现象的技术。
当原子核置于磁场中时,其磁矩会与磁场相互作用,导致原子核的自旋能级发生分裂。
通过向样品施加特定频率的射频脉冲,可以使原子核从低能级跃迁到高能级,当射频脉冲停止后,原子核会释放能量回到低能级,产生核磁共振信号。
三、实验仪器1. 核磁共振仪(NMR Spectrometer)2. 样品管3. 射频脉冲发生器4. 数据采集系统5. 计算机四、实验步骤1. 准备样品:将待测样品溶解在适当的溶剂中,并转移至样品管中。
2. 调整磁场:将样品管放置在核磁共振仪的样品腔中,调整磁场强度至所需值。
3. 设置射频脉冲参数:根据样品的核磁共振特性,设置射频脉冲的频率、功率和持续时间等参数。
4. 数据采集:开启核磁共振仪,开始采集核磁共振信号。
5. 数据处理:将采集到的信号传输至计算机,进行数据处理和分析。
五、实验结果与分析1. 核磁共振谱图:通过核磁共振仪采集到的样品谱图显示了不同化学环境下的原子核的共振吸收峰。
峰的位置、形状和强度等信息可以用来推断样品的结构。
2. 化学位移:峰的位置(化学位移)反映了原子核在磁场中的相对位置。
通过比较标准物质的化学位移,可以确定样品中不同类型的原子核。
3. 峰的积分:峰的面积与样品中该类型原子核的数目成正比。
通过峰的积分,可以确定样品中不同类型原子核的相对比例。
4. 峰的分裂:峰的分裂(耦合)反映了原子核之间的相互作用。
通过分析峰的分裂情况,可以推断样品中原子核的连接方式和空间结构。
六、实验讨论1. 实验误差:实验误差可能来源于多种因素,如仪器精度、操作技能和样品纯度等。
为了减小误差,需要严格控制实验条件,并多次重复实验。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告:核磁共振实验一、实验目的本次核磁共振实验的主要目的是通过实际操作和观测,深入理解核磁共振现象的原理和应用,掌握核磁共振仪器的使用方法,测量样品的核磁共振参数,并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称 NMR)是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起的共振跃迁现象。
在磁场中,原子核会发生能级分裂,当外加射频场的频率与原子核的进动频率相等时,就会发生共振吸收,从而产生核磁共振信号。
原子核的磁矩与核自旋量子数 I 有关,对于氢原子核(质子),I = 1/2。
在磁场 B 中,其能级分裂为两个,能级差为:ΔE =γhB其中,γ 为旋磁比,h 为普朗克常数。
当射频场的频率ν 满足:ν =γB /2π时,就会发生共振吸收。
通过测量共振频率ν 和磁场 B,可以计算出旋磁比γ 等参数。
三、实验仪器本次实验使用的是核磁共振仪,主要包括以下部分:1、磁铁:提供恒定磁场。
2、射频发生器:产生射频信号。
3、探头:包含样品和检测线圈。
4、信号接收和处理系统:对核磁共振信号进行放大、滤波和数字化处理。
四、实验步骤1、样品准备将待测样品(如含氢的有机化合物)放入样品管中,并确保样品管安装正确。
2、仪器调试打开核磁共振仪,设置磁场强度、射频频率等参数,进行仪器的预热和调试。
3、寻找共振信号逐渐改变射频频率,观察信号接收系统中的信号强度,当出现共振吸收峰时,记录此时的射频频率和磁场强度。
4、测量参数在共振条件下,测量信号的半高宽、积分面积等参数。
5、数据记录与处理将测量得到的数据进行记录,并通过相应的公式计算出样品的核磁共振参数,如旋磁比、化学位移等。
五、实验数据与分析以下是本次实验测量得到的数据:|样品|共振频率(MHz)|磁场强度(T)|半高宽(Hz)|积分面积||||||||乙醇| 200 | 05 | 100 | 1000 |通过数据分析可知:1、乙醇的共振频率和磁场强度符合核磁共振的理论关系,验证了实验原理的正确性。
磁共振成像实验技术的使用指南
磁共振成像实验技术的使用指南磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种非侵入性的医学诊断技术,它利用核磁共振原理,通过获取人体组织的信号产生高清晰度图像,帮助医生做出准确的诊断。
在临床实践中,MRI已经成为非常重要的检查手段之一。
本文旨在向读者介绍MRI的基本原理、操作指南以及注意事项。
一、MRI的基本原理MRI技术基于核磁共振原理,通过对人体内部原子核的磁共振现象进行检测,获取有关组织结构和功能的信息。
具体来说,当人体处于强磁场中时,原子核在一定范围内会受到磁场的影响,进而产生共振信号。
接下来,通过对这些信号的采集和处理,就可以生成高清晰度的图像。
二、MRI的操作指南1. 预约与准备:在进行MRI之前,需要提前向医院或诊所预约检查。
为了确保检查的顺利进行,需要遵守以下准备措施:- 根据医生建议,避免进食不易消化的食物,尽量保持空腹,以防止食物残渣对图像质量的影响;- 确保身上没有金属物品,如钥匙、手机、手表等;- 在穿着舒适的衣物之前,可能需要将硬币、银行卡等金属物品取出。
2. 检查过程:MRI检查通常由专业技术人员负责操作,而你则需要遵守以下指导:- 在进入MRI室之前,可能会被要求更换医疗服装,并佩戴金属探测器过检;- 耐心等待并听从技术人员的指示,保持身体静止,不要随意移动;- 在检查过程中,你将躺在一张宽敞的的床上,床会进入一个长方形的封闭空间,身体的一部分会进入磁场中;- 在进行图像采集时,需要静止不动,尽量放松身体,以确保图像质量。
3. 注意事项:在进行MRI检查时,需要注意以下事项:- 如果你对封闭空间有恐惧症或患有重度焦虑症,应提前告知医生,以便采取适当的措施来减轻不适感;- 如果你患有心脏起搏器、人工关节、心脏瓣膜或其他植入物,应提前告知医生,以避免潜在风险;- 孕妇在进行常规MRI检查时并无明显危险,但原则上尽量避免在怀孕早期进行检查,以免对胚胎造成不良影响。
物理实验技术使用中的磁共振成像实验操作要点
物理实验技术使用中的磁共振成像实验操作要点磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种基于核磁共振原理的无创体内成像技术,广泛应用于医学、生物学和材料科学等领域。
在进行磁共振成像实验时,需要注意一些实验操作要点,以保证实验的准确性和可靠性。
一、安全措施:磁共振仪器大多采用强大的磁场,因此在进行实验前需要严格遵守安全规定。
首先,需要确保实验环境没有磁性材料,如金属制品、磁铁等,以避免对实验产生干扰。
其次,操作人员需要佩戴适当的防护设备,包括磁场屏蔽服、安全眼镜等,以防止磁场对人体产生不良影响。
另外,磁共振仪器通常会产生噪音,为了保护听觉系统,操作人员还应佩戴耳塞或耳机。
二、样品准备:在进行磁共振成像实验之前,需要对待测样品进行准备。
首先,样品应具有一定的纯度和稳定性,以确保实验结果的可靠性。
其次,对于生物样品,如人体组织或细胞等,还需要注意保存条件,避免样品的变质或损坏。
此外,由于磁共振成像需要样品处于特定的磁场环境中,因此在实验前还需要对样品进行预处理,例如对液体样品进行封装,对固体样品进行特殊处理。
三、参数设置:在进行磁共振成像实验时,需要根据实验需求设置合适的参数。
首先,需要选择合适的磁场强度和脉冲序列,以获得清晰的图像信息。
常见的磁场强度有 1.5T、3T等,不同磁场强度对应不同的成像分辨率和成像时间。
此外,还需要根据样品类型和实验目的设置脉冲序列参数,如重复时间、回波时间等。
同时,还需要注意参数之间的平衡,以获得最佳的成像效果。
四、实验操作:在进行磁共振成像实验时,需要注意一些实验操作要点。
首先,需要保证样品的稳定性和位置准确性。
在将样品放置到磁共振仪器中时,应保证其与磁场的位置关系正确,以避免成像失真。
其次,需要保证实验过程中的均匀性和稳定性。
在进行实验之前,需要对磁场进行校准,并进行优化调整,以确保实验结果的准确性。
另外,还需要注意实验过程中的温度控制和气体供应,以确保样品的稳定性和实验的正常进行。
核磁共振成像实验
核磁共振成像原理
自旋回波成像
自旋回波 若磁场是均匀的,则不同
位置的共振频率相同,无 法区分 梯度磁场,使得不同位置 处的共振频率不同 选层梯度 相位编码梯度 频率编码梯度
回波信号强度: S (TE ,TR ) A N (H ) (1 eTR T1 ) eTE T2
回波信号强度: S (TE ,TR ) A N (H ) (1 eTR T1 ) eTE T2
x SWY NE
GX 2D1 GX
不失真 z x
NE SW GX D1 GZ
D1相位编码时间
相位编码步数 频宽 采样点数
z z SW 2 Gz 2 Gz
x SWY NE
GX 2D1 GX
SW=256KHz,NE=256,GX=60%,GY=80%,GZ
截断伪影:
由于采样时间=TD/SW太短而,对回波信号的截取造成失真
由于不同的组织具有不同的T1和T2,由此来区分
Z’
Y’ X’
由K空间到实空间
相
位
编
FFT
码
时
间
采样时间=TD/SW
y
SLICE=1 横断面 xz平面
z SLICE=0 矢面 yz平面
x
图像大小控制
D1
z
SW
2 Gzz,z
z 2 Gz
SW 2 Gz
NE SW TD
NE SWx 2D 1
共振原理
Bz
y y
μI
B
μI
B1
Lt x
x
x
从量子力学的角度看,核磁共振是自旋不为零的原子核的核磁矩在静磁场 中被磁化后与特定频率的射频场产生的共振吸收现象. 吸收能量后的自旋 核与周围物质相互作用并以相同的频率退激辐射。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告:核磁共振实验一、实验目的本次核磁共振实验的主要目的是深入了解核磁共振现象,掌握核磁共振的基本原理和实验方法,通过对样品的测试分析,获取有关样品分子结构和物理化学性质的信息。
二、实验原理核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是指处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。
原子核具有自旋的特性,自旋会产生磁矩。
在没有外加磁场时,原子核的磁矩方向是随机的。
当置于外加静磁场中时,原子核的磁矩会取向于特定的方向,分为与磁场平行和反平行两种状态。
平行时能量较低,反平行时能量较高。
如果再施加一个与静磁场垂直的交变磁场,且其频率与原子核在静磁场中的进动频率相等时,就会发生共振吸收现象,原子核从低能态跃迁到高能态。
这个共振频率与原子核的种类、所处的化学环境以及外加磁场强度有关。
通过测量共振时吸收的能量和频率,可以得到关于原子核及其所处环境的信息。
三、实验仪器与试剂1、核磁共振仪:包括超导磁体、射频发射与接收系统、控制台等。
2、样品管:用于容纳测试样品。
3、测试样品:例如某种有机化合物溶液。
四、实验步骤1、样品制备准确配制一定浓度的样品溶液,确保溶液均匀无沉淀。
将样品溶液装入样品管中,注意避免气泡产生。
2、仪器调试开启核磁共振仪,预热一段时间,使其达到稳定工作状态。
调节磁场强度和射频频率,使其达到实验所需的条件。
3、样品测试将装有样品的样品管放入仪器的检测区域。
启动测试程序,记录核磁共振信号。
4、数据处理对获得的核磁共振信号进行处理,例如傅里叶变换,以得到频谱图。
分析频谱图中的峰位置、峰强度和峰形等信息。
五、实验结果与分析1、频谱图分析观察到了多个明显的共振峰,每个峰对应着样品中不同化学环境的原子核。
通过峰的位置可以确定原子核的化学位移,化学位移反映了原子核周围电子云的密度和化学键的特性。
2、峰强度分析峰的强度与相应原子核的数量成正比,可以用于定量分析样品中不同组分的含量。
核磁实验报告结果(3篇)
第1篇实验名称:核磁共振实验实验日期: 2023年10月15日实验地点:核磁共振实验室实验仪器:核磁共振谱仪、示波器、射频发射器、探头、样品等实验目的:1. 了解核磁共振的基本原理及其在物质结构分析中的应用。
2. 学习核磁共振谱图的解析方法。
3. 掌握核磁共振实验的基本操作流程。
实验原理:核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)是利用具有磁矩的原子核在外加磁场中吸收特定频率的射频能量,产生共振现象的一种技术。
通过分析共振信号,可以获得有关原子核的性质和周围环境的信息。
实验内容:1. 样品准备:选取实验样品,并将其置于核磁共振谱仪的样品管中。
2. 磁场调节:调节核磁共振谱仪的磁场强度,使其与样品中原子核的进动频率相匹配。
3. 射频发射:发射特定频率的射频脉冲,激发样品中的原子核。
4. 信号采集:利用示波器采集原子核的共振信号。
5. 数据分析:对采集到的信号进行分析,解析核磁共振谱图。
实验结果:1. 核磁共振谱图:- 通过核磁共振谱图,观察到样品中存在多种化学环境不同的氢原子核。
- 谱图中峰的位置、形状和强度反映了不同化学环境中氢原子核的性质。
2. 化学位移:- 化学位移是核磁共振谱图中峰的位置,反映了原子核周围电子云的密度。
- 通过化学位移,可以确定不同化学环境中氢原子核的种类和数量。
3. 自旋耦合:- 自旋耦合是指相邻化学环境中氢原子核之间的相互作用,表现为谱图中峰的分裂。
- 通过自旋耦合,可以确定分子中相邻原子核之间的关系。
4. 峰面积:- 峰面积反映了不同化学环境中氢原子核的数量。
- 通过峰面积,可以确定分子中不同化学环境的氢原子核的比例。
讨论与分析:1. 核磁共振谱图分析:- 根据核磁共振谱图,可以确定样品中存在的有机物结构。
- 通过比较谱图与标准谱图,可以确定有机物的种类和含量。
2. 化学位移分析:- 化学位移可以提供有关样品中氢原子核周围电子云密度和化学环境的信息。
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用自旋回波CPMG测量横向弛豫时间 T2
水样 自来水 娃哈哈纯净水 北大纯净水 燕园水 乐百氏纯净水 农夫山泉 酒精 硫酸铜水溶液
T2/ms 1869.24 1572.52 1602.93 1636.06 1570.18 1691.09 670.475
83.23
FID信号观察 RF脉冲角度设置 自旋回波信号的获得 自旋回波序列测T2
T1的测量
软脉冲激发实验
硬脉冲FID信号
软脉冲FID信号
RF脉冲角度的设置
设置90度射频脉冲角度
P1/ms
34
RFAMP1/%
20硬脉冲回波来自软脉冲回波自旋回波CPMG
测量横向弛豫时间 T2
自旋-自旋弛豫过程: 等同核自旋系统内部各自旋之间交 换能量,影响谱线线宽,T2 横向弛豫。
脉冲序列
硬脉冲FID 硬脉冲自旋回波 硬脉冲CPMG 反转恢复 饱和恢复 软脉冲 软脉冲自旋回波
检测共振信号的方法
吸收法
优点是比较简单,样品 不易饱和,缺点是振荡频率 的稳定性较差,噪音电平较 高。一般只用于宽谱的波谱 仪与测场仪
感应法
优点是工作稳定度 高,噪音低,但漏电流 相位不易调整。常用在 商业波谱仪
平衡法
优点是频率稳定好,噪 音低,缺点是频率调谐范围 不够宽。常用于灵敏度和分 辨力高的波谱仪
傅立叶(Fourier)变换
时域信号 F变换
S(t1,t2,…)
频域信号
S(1, 2,…)
频域谱
软件介绍
可做的实验
施加时间为 t p 秒,则磁化强度矢量 M 将绕 x '轴章
动 角度
1t p B1t p
然后在弛豫过程的作用下,M 散相,最后回到 z轴。
如下图所示。
自旋回波
90度脉冲的作用 脉冲后的自由进动 弛豫导致的相散
弛豫过程
自旋-晶格弛豫过程: 核自旋系统与周围晶格交换能量,使 各能级上的布居数恢复到热平衡状 态,T1 纵向弛豫。
共振频率 0 B0 2π
其中:
B0 是外磁场的磁感应强度;
2π 成为旋磁比。
42.58 MHz T 2π 1H
拉莫频率 0 B0
– 核磁矩绕外磁场的进动频率称为Larmor频率。
共振条件: 0 B0
射频脉冲和自旋回波
若将一个射频场 B1 ,在共振条件下加到核系统上,
35ppm
选片厚度(Z): X、Y方向空间分辨率:
3mm
0.5mm
核磁共振实验原理
核磁共振原理 检测共振信号的方法 傅立叶(Fourier)变换
核磁共振原理
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简写为 NMR),是指核磁矩不为零的核,在外磁场的作用下, 核自旋能级发生塞曼分裂(Zeeman Splitting),共振吸 收某一特定频率的射频(radio frequency 简写为rf或RF) 辐射的物理过程。
概述
实验仪器 核磁共振实验原理 实验内容
实验仪器介绍
小型教学用核磁共振成像仪
仪器装置
磁体:主磁体、三组梯度线圈、探头 电路:数字 DDS、I/O、ADC
模拟:发射、接收、梯度 软件:控制、采集、处理、显示
性能指标
B
:
0
均匀区:
均匀度:
0.65T
10 10mm
T1的测量
反转恢复脉冲序列测量 T1 饱和恢复脉冲序列测量 T1
反转恢复
饱和恢复
T1
n
反转
饱和
1
98.8
119.1
2
100.8
117.6
Ave.
99.8
118.35
T1ir T1sr 100% 15.67% T1sr