核磁共振弛豫时间与硫酸铜溶液浓度关系的探究

2014年度本科生毕业论文（设计）

核磁共振弛豫时间与硫酸铜溶液

浓度关系的探究

院（系）：理工学院

专业：物理学

年级： 2010级

学生姓名：李自威

学号： 100550114

导师及职称：蔡允高（助教）

2014年6月

2014Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate

Investigate Nuclear magnetic

resonance relaxation time and the

relationship between the concentration

of CuSO4 solution

Department: College of science and engineering

Major: Physics

Grade: 2010

Student’s Name:Li zi wei

Student No.:100550114

Tutor: Teaching assistant Cai yun gao

Finished by June, 2014

毕业论文（设计）原创性声明

本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：

毕业论文（设计）授权使用说明

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作者签名：指导教师签名：

日期：日期：

李自威毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单

摘要

实验主要利用原子核自身的磁性及其与外加磁场的作用（NMR），来探究硫酸铜溶液中氢原子核的核磁共振弛豫时间T（表观横向驰豫时间T

2

*、横向驰豫时间

T 2、纵向驰豫时间T

1

*）随CuSO4溶液浓度变化所呈现的关系。实验中用不同浓度

的硫酸铜（CuSO4）稀溶液代替纯净水可以调节氢核弛豫时间的大小。实验中测

定了不同浓度的CuSO4溶液下的弛豫时间T

2*、T

1

*及T

2

的数值，以了解不同浓度

的CuSO4作为杂质对水分子中氢核弛豫时间的影响规律。实验主要用FD-PNMR-C 型脉冲核磁共振实验仪测量数据，将实验数据归纳并画出各驰豫时间与硫酸铜溶

液浓度变化的关系图。总结得出驰豫时间T

1、T

2

及 T

2

* 随硫酸铜溶液浓度的增大

而减小的实验结果。在误差允许的范围内，验证了驰豫时间与溶液浓度成反比的规律，并进行了分析和理论解释。

关键词：核磁共振；驰豫时间；硫酸铜溶液浓度

ABSTRACT

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

Keywords:Nuclear magnetic resonance ; relaxation time；the concentration of CuSO4 solution

目录

第一章前言 (5)

第二章概念........................................................................................................... - 6 -

1. 核磁共振...................................................................................................................... - 6 -

1.1 定义...................................................................................................................... - 6 -

1.2 应用.................................................................................................................... - 6 -

2. 驰豫时间...................................................................................................................... - 7 -

2.1 定义...................................................................................................................... - 7 -

2.2 应用...................................................................................................................... - 8 - 第三章实验原理及方法....................................................................................... - 10 -

1. 实验原理.................................................................................................................... - 10 -

1.1 核磁共振中的弛豫过程与弛豫时间：............................................................ - 10 -

1.2实验仪器............................................................................................................. - 12 -

2. 试验方法.................................................................................................................... - 12 -

3. 试验样品.................................................................................................................... - 13 - 第四章实验结果与讨论....................................................................................... - 15 -

1. 数据及图形.............................................................................................................. - 15 -

1.1表观横向驰豫时间T2*与硫酸铜溶液浓度关系................................................ - 15 -

1.2横向驰豫时间T2与硫酸铜溶液浓度关系 ........................................................ - 17 -

1.3纵向驰豫时间T1与硫酸铜溶液浓度关系........................................................ - 19 - 第五章小结........................................................................................................... - 21 -参考文献................................................................................................................. - 22 -附录A...................................................................................................................... - 23 -致谢..................................................................................................................... - 24 -