核磁共振最新最热分析
核磁共振波谱分析
的电磁波辐射样品，当辐射
E
能量等于磁核能级差时磁核
将吸收能量实现跃迁。
E E
h
E
(h
2
)H0
(7)
H0 (8)
2
12
7.2.5 弛豫过程
根据玻尔兹曼定律，受激态磁核与低能级磁核保持一定比例 的平衡。受激态高能级磁核，失去能量回到低能级磁核的非 辐射过程，称为弛豫。
2
07
7.2.1 原子核的自旋
08
7.2.2 原子核的磁矩和自旋角动量
自旋量子数不为零的原子 核由于自旋而具有磁矩。
P (1)
P h I(I 1) (2)
2
为核磁矩，J.T-1；
P 为自旋角动量；
为磁旋比，核特征常数；
I 为自旋量子数；
h 为普朗克常数。
09
7.2.3 原子核在静磁场中的进动及能量
图10 SmartProbe核磁共振谱仪
38
7.3.3 仪器实例介绍
图11 Decaborane 11B NMR from SmartProbe
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7.3.3 仪器实例介绍
图12 Decaborane 11B NMR with and without 1H decoupling:
recorded with NS=1 40
高能级
1
低能级
1
高能级 横向弛豫:
受激态高能级磁核
将能量传递给同种
低能级磁核，自身
2
低能级 回到低能级磁核的
过程。1/T1
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7.2.5 弛豫过程
根据玻尔兹曼定律，受激态磁核与低能级磁核保持一定比例 的平衡。受激态高能级磁核，失去能量回到低能级磁核的非 辐射过程，称为弛豫。
核磁共振成像技术的数据处理与分析研究
核磁共振成像技术的数据处理与分析研究核磁共振成像技术（MRI）已经成为医学诊断中最普遍使用的成像技术之一。
MRI能够为我们提供清晰的生物组织图像，从而帮助医生确定患者的疾病状况。
MRI成像技术利用强大的磁性场和无线电波来生成高分辨率的影像。
然而，这些数据必须经过一系列的数据处理和分析才能被转化成医生可以理解的可视化图像。
本文旨在介绍MRI数据处理和分析的过程和方法。
一、MRI数据获取MRI成像技术并不是简单的拍摄一张照片，而是采集许多数据点来创建一个3D的图像。
这些数据点称为“k空间数据”。
k空间数据是由MRI扫描生成的原始数据。
这些数据存储在计算机中并在处理和分析期间进行操作。
这些原始数据包括信号、脉冲序列、磁场梯度和空间编码信息。
这些数据将在后续步骤中被用来创建医生可以理解的图像。
二、数据预处理在将k空间数据转化为可视化MRI图像之前，必须对数据进行预处理。
预处理过程包括噪声消除、运动补偿、估计磁场偏移、亮度和对比度校正。
噪声是MRI数据处理中最常见的问题之一。
因为噪声可以影响到图像质量及后续分析结果的准确性，所以必须进行噪声去除。
常用的去噪方法包括：高斯平滑、平均滤波、中值滤波等。
运动补偿通常是针对头部扫描时产生的移动的问题。
运动造成的去除可能会使MRI图像产生伪像，导致医生的分析错误。
因此，必须将运动补偿作为一个预处理步骤。
估计磁场偏移也是MRI过程中一个常见的问题。
如果未经校正，磁场偏移会在MRI图像中产生像移、伪像和噪声。
为消除磁场偏移的影响，常用的方法包括：水平校正和空间校正。
亮度和对比度校正是最后一步预处理，目的是消除MRI图像上的强度偏差。
这可以通过直方图均衡化或自适应直方图均衡化技术实现。
三、图像重建图像重建是将k空间数据转化为可视化MRI图像的重要步骤。
基本上，这是将k空间数据转换为3D图像的过程，可以通过不同的图像重建算法来实现。
这些算法我们可以分为两类：基于傅里叶变换的算法和模型导向的算法。
核磁共振氢谱
产生核磁共振吸收的条件： （1）原子核有自旋 （2）外加磁场 （3）射频波频率等于进动频率
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在外磁场中若使核发生自旋能级跃迁，所吸收的 电磁波能量必须等于能级能量差，
对于氢核
H 2
h E hH h 2
（Larmor公式）
（4）跃迁只能发生在两个相邻能级间 Δm=±1 对于I=1/2,的核，只有两个能级，跃迁简单。
12 12
1H及13C核不同磁场强度中的回旋频率
H0（Tasla; T） 1.4092 2.3487 5.1671 7.0461
1H核(MHz)
13C核(MHz)
60.000 100.000 200.000 300.000
15.085 25.143 55.314 75.429
2. 核磁共振 如果以一定频率的电磁波照射处于磁场H0中的自 旋核，处于低能态的核将吸收射频能量而跃迁至 高能态，这种现象叫做核磁共振现象。
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24
工作方式： 固定磁场强度，改变射频波频率（扫频） ，不同 原子核在不同频率处发生共振。
固定H0=14092 G v： 60 MHZ 600 HZ ~10-6
H 2
也可固定射频波频率，改变磁场强度（扫场）, 不同原子核在不同场强下发生共振。扫场方式应 用较多。
固定 v = 60 MHZ H0： 14092 0.142G
30 30
第三节
一、屏蔽效应
化学位移
根据计算及共振条件，氢核在1.4092T的磁场 中，吸收60兆周的电磁波，发生自旋能级跃迁， 产生核磁共振信号。如果处于不同化学环境的氢 核，在此磁场中都吸收60兆周的电磁波，则核磁 共振将毫无鉴定意义。
高温核磁H谱介绍
核磁共振波谱法（Nuclear Magnetic Resonance，简写为NMR）与紫外吸收光谱、红外吸收光谱、质谱被人们称为“四谱”，是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，亦可进行定量分析。
而核磁共振波谱法中又以碳谱检测和氢谱检测最常见，下面就给大家介绍一下高温核磁H谱的检测。
高温核磁氢谱检测的原理是利用在强磁场中，某些元素的原子核和电子能量本身所具有的磁性，被分裂成两个或两个以上量子化的能级。
吸收适当频率的电磁辐射，可在所产生的磁诱导能级之间发生跃迁。
在磁场中，这种带核磁性的分子或原子核吸收从低能态向高能态跃迁的两个能级差的能量，会产生共振谱，可用于测定分子中某些原子的数目、类型和相对位置。
在高温核磁氢谱的解析中，一般先确定孤立甲基及类型，以孤立甲基峰面积的积分高度，计算出氢分布；其次是解析低场共振吸收峰（如醛基氢、羰基氢等），因这些氢易辨认，根据化学位移，确定归属；最后解析谱图上的高级偶合部分，根据偶合常数、峰分裂情况及峰型推测取代位置、结构异构、立体异构等二级结构信息。
高温核磁氢谱检测主要运用在分析化学和有机分子的结构研究及材料表征等领域，具体的的用途有如下三个方面：1.有机化合物结构鉴定一般根据化学位移鉴定基团；由耦合分裂峰数、偶合常数确定基团联结关系；根据各H峰积分面积定出各基团质子比。
核磁共振谱可用于化学动力学方面的研究，如分子内旋转，化学交换等，因为它们都影响核外化学环境的状况，从而谱图上都应有所反映。
2.高分子材料的NMR成像技术核磁共振成像技术已成功地用来探测材料内部的缺陷或损伤，研究挤塑或发泡材料，粘合剂作用，孔状材料中孔径分布等。
可以被用来改进加工条件，提高制品的质量。
3. 多组分材料分析材料的组分比较多时，每种组分的NMR 参数独立存在，研究聚合物之间的相容性，两个聚合物之间的相同性良好时，共混物的驰豫时间应为相同的，但相容性比较差时，则不同，利用固体NMR 技术测定聚合物共混物的驰豫时间，判定其相容性，了解材料的结构稳定性及性能优异性。
最新仪器判断固液相平衡状态
最新仪器判断固液相平衡状态过去的几十年中，科学家们一直在努力发展新的仪器来更准确地判断固液相平衡状态。
这对于理解和控制化学反应、材料合成以及环境保护等方面都具有重要意义。
本文将介绍几种最新仪器及其在固液相平衡状态判断中的应用。
一、X射线衍射（XRD）X射线衍射是一种经典的仪器，常用于研究材料的晶体结构和晶体有序性。
最近的研究表明，X射线衍射在固液相平衡状态判断中也有很大的潜力。
通过对固体和溶液样品进行X射线衍射分析，可以确定晶体的物相组成以及晶格参数的变化。
这些信息有助于我们理解溶质在固相和液相之间的分布情况，从而判断固液相平衡状态。
二、核磁共振（NMR）核磁共振是一种常用于研究分子结构和动力学的仪器。
近年来，科学家们在固液相平衡状态的判断中开始采用核磁共振技术。
通过对样品中特定核自旋的共振信号进行监测和分析，可以获得固液相平衡时不同相的分子结构和组成信息。
这些信息对于理解物质在固相和液相之间的相互转化过程非常重要。
三、拉曼光谱拉曼光谱是一种非常灵敏的光谱技术，可以提供物质的结构信息。
最近，科学家们开始在固液相平衡状态判断中应用拉曼光谱。
通过对样品进行拉曼光谱分析，可以获得分子振动信息，进而推断出样品中不同相的存在与相对含量。
这在研究液相溶剂对固体溶解过程中的作用以及溶解度等方面具有重要意义。
四、热重分析（TGA）热重分析是一种常用的热分析技术，可用于研究样品的物理性质和热行为。
在固液相平衡状态判断中，热重分析技术也被广泛应用。
通过监测样品在不同温度下的质量变化情况，可以确定溶解热、溶解度以及固液相变温度等重要参数。
这对于了解物质的溶解性和相互作用有着重要意义。
总结最新的仪器在固液相平衡状态判断中发挥着重要的作用。
X射线衍射、核磁共振、拉曼光谱和热重分析等技术提供了丰富的物理化学信息，使我们能够更准确地判断固液相平衡状态。
随着仪器技术的不断进步，我们相信在未来会有更多的新技术出现，为固液相平衡研究带来更多的突破。
磁共振梯度线圈发热原因
磁共振梯度线圈发热原因
磁共振成像（MRI）中的梯度线圈是用于产生磁场梯度的设备，它在成像过程中可能会发热。
梯度线圈发热的主要原因包括以下几点：
1.电流通过导体引起的电阻发热：
•梯度线圈中通有电流，电流通过线圈的导体时会产生电阻。
根据欧姆定律，电阻发热与电流的平方成正比。
因此，高强
度的梯度电流会导致梯度线圈发生电阻发热。
2.梯度切换引起的涡流损耗：
•在梯度线圈中，磁场的快速切换可能导致涡流的产生。
涡流是由于磁场变化引起导体中电流环路的闭合，从而产生的局部
电流。
这些涡流会在导体中产生额外的电阻，导致能量转化为热
能。
3.线圈结构和材料选择：
•梯度线圈的结构和材料也会影响发热情况。
线圈的设计、材料的导电性和热导率等因素都会对发热产生影响。
优化线圈结
构和选用合适的材料可以降低发热程度。
4.工作频率和脉冲重复频率：
•MRI梯度线圈的工作频率和脉冲重复频率也会对发热产生影响。
高频率和高脉冲重复频率通常会增加梯度线圈的发热。
5.散热不足：
•如果梯度线圈的散热不足，发热将难以迅速散失，导致线圈温度升高。
这可能会影响MRI成像的稳定性，并缩短线圈的寿
命。
为减小梯度线圈的发热，工程设计上通常会采用散热系统、优化线圈结构、选择合适的导体材料等措施。
此外，确保梯度线圈的正常维护和运行参数的合理选择也是降低发热的重要手段。
15T超导核磁共振系统效益分析
1.5T超导核磁共振系统效益分析1.5T超导磁共振成像系统扫描速度快、图像清晰、并备有最先进的神经系统，心血管系统功能软件，具有全身成像、高对比度、多方位成像、不产生伪影、无射线辐射等优点，适用于全身检查，尤其是神经系统、骨关节系统检查具有独到的优势。
2003年我院在成功引进西门子单排螺旋CT后，为不断满足广大患者的就医需求，2011引进了东芝64排螺旋CT。
2012年再次斥巨资购置飞利浦公司生产1.5T超导磁共振系统。
对于磁共振系统，1.5T超导磁共振无论是图像质量还是扫描速度，以及功能成像等，都远优于永磁低场磁共振，图像质量更好，检查功能更完善，检查范围涵盖了神经、心脏、胸腹部、脊柱、四肢关节、全身血管成像方面。
一、临床使用效果和功能开发1、心血管病的诊断：在中国城市中心血管死亡率占第二位，目前CT、B 超、只能提供单项数据，唯有MR可以作为一站式综合检查手段，磁共振能清楚、全面的显示心腔、心肌、心包、及心内其它细小结构，进一步获得心肌的血供和冠状动脉的血流信息，是诊断各种心脏病以及心功能检查的可靠方法。
2、MR在肿瘤的诊断与鉴别诊断：类PET清楚显示全身肿瘤转移情况。
动态扫描可明确显示垂体微腺瘤。
清晰显示前列腺肿瘤、增生等。
显示子宫、附件病变，客观评价宫颈癌及宫体癌的分期。
在手术方案、化疗方案的制定，治疗后长期随诊观察有无肿瘤复发和转移等方面均起着十分重要的作用，能提高临床诊断水平，降低误诊率。
已成为临床医师诊治肿瘤病人所必不可少的影像检查手段之一。
3、骨关节疾病的诊断：MR的软组织分辨率更高，可早期发现股骨头无菌坏死，早期骨转移，外伤引起的隐匿性骨折（骨挫伤）。
可清晰显示关节软骨、韧带损伤情况。
对于骨关节疾病和骨肿瘤的早期诊断可比传统X线方式及CT早半年。
4、神经系统的诊断：清晰显示、快速准确诊断超急性期脑梗塞（发病1-2小时即可发现），对颅脑、脊髓等疾病是当今最有效的影像诊断方法。
这恰恰正是临床治疗最需要的！白质成像技术客观评价小儿脑发育情况。
核磁原理及解析方法
核磁原理及解析方法一、核磁原理。
1.1 基本概念。
核磁，这名字听起来就有点高大上，其实原理没那么神秘。
简单来说呢，原子核就像一个个小磁体。
在没有外界磁场的时候，这些原子核的磁矩方向是杂乱无章的。
可一旦把它们放到一个强大的外磁场中，就像一群调皮的孩子被老师管住了一样，原子核的磁矩就会顺着外磁场的方向或者逆着外磁场的方向排列。
这就好比排队，有的朝前，有的朝后。
这就是核磁的一个基本状态。
1.2 共振现象。
那什么是共振呢？这就像荡秋千一样，你得在合适的时间推一把，秋千才能越荡越高。
对于原子核来说，我们给它施加一个特定频率的射频脉冲，这个频率就像推秋千的那个恰到好处的力。
当射频脉冲的频率和原子核进动的频率相匹配的时候，原子核就会吸收能量，从低能态跃迁到高能态，这就是核磁共振现象。
就像原子核被这个射频脉冲给激活了，一下子兴奋起来，从原本的状态跳到了一个更高能量的状态。
这时候整个体系就处于一种共振的状态，这可是核磁的关键所在，可不能小看这个过程，这就像一把钥匙开一把锁，频率对了才能打开原子核能量跃迁的这扇门。
二、核磁解析方法。
2.1 化学位移。
化学位移可是核磁解析中的一个重要概念。
不同的原子周围的化学环境不一样，就像人处在不同的家庭环境中有不同的性格一样。
原子周围的电子云密度会影响原子核感受到的磁场强度。
所以在核磁谱图上，不同化学环境下的同种原子核会出现在不同的位置，这就是化学位移。
比如说，在一个有机分子里，甲基上的氢原子和羟基上的氢原子，它们的化学环境差别很大，在核磁谱图上就会出现在不同的地方。
这就好比住在城市不同区域的人，有着不同的生活方式，在核磁这个“城市”里，不同化学环境的原子就有着不同的“居住地址”。
2.2 耦合常数。
耦合常数也是核磁解析中必须要考虑的。
它反映了相邻原子核之间的相互作用。
这就像邻居之间会互相影响一样，相邻的原子核之间也会通过化学键传递一种相互作用。
这种相互作用在核磁谱图上表现为峰的分裂。
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核磁共振分析
中国科学院广州化学研究所分析测试中心
卿工--189--3394--6343
核磁共振是材料分子结构表征中最有用的一种仪器测试方法之一。
用一定频率的电磁波对样品进行照射，可使特定化学结构环境中的原子核实现共振跃迁，在照射扫描中记录发生共振时的信号位置和强度，就得到核磁共振谱。
核磁共振的基本方法有两种：一是连续波或称稳态方法，是用连续的射频场作用到核系统上，观察到核对频率的的响应信号。
另一种是用脉冲法，用射频脉冲作用到核系统上，观察到核对时间的响应信号。
脉冲法有较高的灵敏度，测量速度快，但需要进行快速傅立叶变换，技术要求比较高，以观察信号区分，可分观察色散信号或信号，但一般观察吸收信号，因为比较容易分析理解，从信号的检测来分，可分为感应法，平衡法和吸收法。
测量共振时，核磁距吸收射频场能量而在附近线圈中感应到的信号，称为感应法；测量由于共振使电桥失去平衡而输出的电压即为平衡法。
核磁共振分析应用：
子结构的测定
化学位移各向异性的研究
金属离子同位素的应用
动力学核磁研究
质子密度成像
T1T2成像
化学位移成像
其它核的成像
指定部位的高分辨成像
元素的定量分析
有机化合物的结构解析
表面化学
有机化合物中异构体的区分和确定
大分子化学结构的分析
生物膜和脂质的多形性研究
压力作用下血红蛋白质结构的变化
生物体中水的研究
生命组织研究中的应用
涉及地区：广东省核磁共振分析、浙江省核磁共振分析、福建省核磁共振分析、海南省核磁共振分析、云南省核磁共振分析、广西省核磁共振分析、贵州省核磁共振分析、新疆省核磁共振分析、四川省核磁共振分析、重庆市核磁共振分析、西藏省核磁共振分析、湖南省核磁共振分析、江西省核磁共振分析、湖北省核磁共振分析、上海市核磁共振分析、北京市核磁共振分析、天津市核
磁共振分析、安徽省核磁共振分析、江苏省核磁共振分析、甘肃省核磁共振分析、宁夏省核磁共振分析、内蒙古省核磁共振分析、黑龙江省核磁共振分析、吉林省核磁共振分析、辽宁省核磁共振分析、山东省核磁共振分析、陕西省核磁共振分析、山西省核磁共振分析、河南省核磁共振分析、河北省核磁共振分析。