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核磁共振實(shí)驗(yàn)(弛豫時(shí)間測(cè)試)

時(shí)間:2023-3-27 閱讀:901
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核磁共振實(shí)驗(yàn)(弛豫時(shí)間測(cè)試)

核磁共振實(shí)驗(yàn):核磁共振弛豫時(shí)間測(cè)試是一種分析材料動(dòng)力學(xué)特征的技術(shù)。它是利用核磁共振譜儀對(duì)樣品核自旋翻轉(zhuǎn)后自由感應(yīng)衰減信號(hào)的測(cè)量,根據(jù)核自旋翻轉(zhuǎn)的速度和復(fù)原速度,得到兩種弛豫時(shí)間:自旋-自旋弛豫時(shí)間(T1)和自旋-晶格弛豫時(shí)間(T2)。

T1是核自旋能量從高能級(jí)返回低能級(jí)所需要的時(shí)間,是描述材料中原子核間相互作用的一種指標(biāo),通常代表材料中原子核所處環(huán)境的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)速率。

T2是指核自旋相位隨時(shí)間的演化,是受磁場(chǎng)中離子之間相互作用和局部磁場(chǎng)擾動(dòng)影響的指標(biāo),通常反映材料中離子受到的外部干擾。

核磁共振實(shí)驗(yàn)(弛豫時(shí)間測(cè)試)

因此,通過(guò)測(cè)量T1和T2可以反映出樣品分子的運(yùn)動(dòng)相關(guān)信息,研究樣品分子的結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、動(dòng)力學(xué)行為以及相互作用。該實(shí)驗(yàn)技術(shù)在化學(xué)、生物化學(xué)、物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

核磁共振實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)以下步驟進(jìn)行:

準(zhǔn)備樣品:樣品應(yīng)為液體、固體,要求樣品中含有有核磁共振譜圖中需要觀測(cè)的核。需將樣品置于檢測(cè)探頭中,檢測(cè)探頭置于強(qiáng)磁場(chǎng)中。

施加RF脈沖:施加一個(gè)稱為RF(射頻)脈沖矢量的電磁波,以翻轉(zhuǎn)樣品中的核自旋。RF脈沖根據(jù)需要的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行控制,包括幅度、持續(xù)時(shí)間、頻率等。

探測(cè)核磁共振信號(hào):一旦核自旋被翻轉(zhuǎn),并返回到較低的能級(jí)后,探針或管子將從樣品中探測(cè)到一個(gè)稱為自由感應(yīng)衰減(FID)的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是由激勵(lì)核自旋產(chǎn)生的,F(xiàn)ID信號(hào)的幅度和形狀對(duì)樣品中的核進(jìn)行定量和定性分析。


核磁共振實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng):核磁共振實(shí)驗(yàn)需要使用高精密度的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并需要經(jīng)過(guò)專業(yè)的培訓(xùn)和認(rèn)證才能進(jìn)行。

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