2.6.2核磁共振谱的基本原理 never forget how to aream 高能态 H 磁场 E AE=h V 低能态 在外加磁场中，与其方向相同的自旋吸收能量后可以跃 迁到较高能级，变为与外磁场方向相反的自旋。 电磁辐射可以有效地提供能量。当辐射能恰好等于跃 迁所需要能量时，即：E辐=hv=△E=2μB。就会发生这 种自旋取向的变化，也即是质子吸收能量从低能态跃迁到 较高能态。 21
21 电磁辐射可以有效地提供能量。当辐射能恰好等于跃 迁所需要能量时，即：E辐 = hν = △E＝2 BO 就会发生这 种自旋取向的变化，也即是质子吸收能量从低能态跃迁到 较高能态。 在外加磁场 中，与 其 方向相同的自旋吸收能量后可以跃 迁到较高能级，变为与外磁场方向相反的自旋。 高能态 低能态 E h υ H H 磁场 E 2.6.2 核磁共振谱的基本原理
2.6.2核磁共振谱的基本原理 never forget how to aream 3.驰豫过程(relaxation) ■ 在一定温度下，处于高、低两能态核的数目会达到一个平衡， 即Boltzmann平衡。 Boltzmann分布表明，在平衡状态下， NB- 高低能级上的粒子数分布由下式决定： Excitation Re laxation △E/kT =e Na Nh和N,为高能态和低能态的氢核数 △E是两种能态的能级差，k为波尔兹曼常数 高能态的核自旋经过外辐射途径把多余的能量给予环境或其它低能态 的核，恢复到Boltzmann平衡的过程就是驰豫过程。 纵向弛豫，也称“自旋一晶格弛豫”：T 横向弛豫，也称“自旋-一自旋弛豫”：T2 弛豫过程是核磁共振现象发生后得以保持的必要条件 22
22 3. 驰豫过程（relaxation） ◼ 在一定温度下，处于高、低两能态核的数目会达到一个平衡, 即 Boltzmann 平衡。 E k T h l e N N / = 弛豫过程是核磁共振现象发生后得以保持的必要条件 Boltzmann分布表明，在平衡状态下， N 高低能级上的粒子数分布由下式决定： N Excitation Re laxation 高能态的核自旋经过外辐射途径把多余的能量给予环境或其它低能态 的核，恢复到 Boltzmann平衡的过程就是驰豫过程。 纵向弛豫，也称“自旋--晶格弛豫”：T1 横向弛豫，也称“自旋--自旋弛豫”：T2 Nh和Nl为高能态和低能态的氢核数 E是两种能态的能级差；k为波尔兹曼常数 2.6.2 核磁共振谱的基本原理
2.6.2核磁共振谱的基本原理 never forget how to aream 4.核磁共振产生的条件 > 当外界电磁波提供的能量正好等于相邻能级间的能量 差时，核就能吸收电磁波的能量从较低能级跃迁到较 高能级，发生共振吸收，产生共振信号。共振信号的 频率为： △E 2元 B。 计算：B,=2.35T时，1H的吸收频率？3C的 射频场 吸收频率？100MHz~25.2MHz一射频 射频振荡线圈 (无线电波)部分。 外磁场的存在是核磁共振产生的必要条件。 即实现核磁共振的方式有两种 ()保持外磁场强度不变，改变电磁波辐射频率 扫频。 (2)保持电磁波辐射频率不变，改变外磁场强度一扫场。 23
23 4. 核磁共振产生的条件 ➢ 当外界电磁波提供的能量正好等于相邻能级间的能量 差时，核就能吸收电磁波的能量从较低能级跃迁到较 高能级，发生共振吸收，产生共振信号。共振信号的 频率为： 0 2 1 B h E = = 外磁场的存在是核磁共振产生的必要条件。 计算：B0=2.35T时，1H的吸收频率？13C的 吸收频率？ 100MHz~25.2MHz——射频 （无线电波）部分。 即实现核磁共振的方式有两种 （1）保持外磁场强度不变，改变电磁波辐射频率——扫频。 （2）保持电磁波辐射频率不变，改变外磁场强度——扫场。 2.6.2 核磁共振谱的基本原理
2.6.2核础共振清的基本原理 never forget how to dream 产生核磁共振的必要条件 照射电磁频率=自旋进动频率 原子核能级跃迁 驰豫，产生电磁辐射 信号 记录辐射，得到相应谱图 吸收能量 低场H0高场 24
24 产生核磁共振的必要条件 照射电磁频率 = 自旋进动频率 原子核能级跃迁 驰豫，产生电磁辐射 记录辐射 ，得到相应谱图 0 低 场 H0 高 场 吸 收 能 量 信号 2.6.2 核磁共振谱的基本原理
never forget how to dream 7.3核磁共振波谱仪 一、 连续波核磁共振波谱仪 主要组成部件：①两 记录仪 射频震荡器 块磁铁，②探头，③ 试样管 射频接收器 射频和音频发射单元， 永 永久 ④频率和磁场扫描单 铁 磁铁 元，⑤信号放大、接 扫场线圈 扫场线圈 受和显示单元 核磁共振仪原理示意图 25
25 7.3 核磁共振波谱仪 一、 连续波核磁共振波谱仪 主要组成部件：①两 块磁铁，②探头，③ 射频和音频发射单元， ④频率和磁场扫描单 元，⑤信号放大、接 受和显示单元