核磁共振实验讲稿
磁共振安全演讲稿(3篇)
第1篇尊敬的各位领导、同事们：大家好！今天，我站在这里，与大家共同探讨一个与我们工作息息相关的话题——磁共振安全。
磁共振成像（MRI）技术作为现代医学影像学的重要组成部分，以其无创、高分辨率的特点，在临床诊断中发挥着越来越重要的作用。
然而，磁共振设备的安全问题也不容忽视。
在此，我将从磁共振设备的基本原理、安全风险以及预防措施等方面，为大家进行详细讲解。
一、磁共振设备的基本原理磁共振成像技术是基于核磁共振原理的一种医学影像技术。
其基本原理是：利用强磁场和射频脉冲，使人体内的氢原子核产生共振，通过检测氢原子核的共振信号，重建出人体内部的图像。
二、磁共振安全风险1. 磁场风险磁共振设备具有强大的磁场，对金属物品有很强的吸附力。
若患者体内存在金属异物，如金属支架、金属夹等，在磁场作用下，可能导致异物移位、损伤甚至危及生命。
2. 射频辐射风险磁共振设备在工作过程中会产生射频辐射，虽然射频辐射对人体的影响相对较小，但长时间暴露在高强度射频辐射下，仍可能对人体产生不良影响。
3. 超导线圈风险磁共振设备的超导线圈在运行过程中，若出现故障，可能导致线圈失超，产生高温、高压等危险情况。
4. 人员操作风险磁共振设备操作复杂，对操作人员的技术要求较高。
若操作人员操作不当，可能导致设备故障、图像质量下降等问题。
三、磁共振安全预防措施1. 严格筛选患者在患者进行磁共振检查前，医护人员应详细询问患者病史，了解患者体内是否存在金属异物。
若患者体内存在金属异物，应告知患者磁共振检查的禁忌症，并选择其他检查方法。
2. 做好设备维护定期对磁共振设备进行维护保养，确保设备运行正常。
一旦发现设备故障，应及时停机检修，避免发生意外。
3. 严格执行操作规程磁共振设备操作人员应经过专业培训，熟悉设备操作规程。
在操作过程中，严格遵守操作规范，确保操作安全。
4. 加强人员培训定期对医护人员进行磁共振安全知识培训，提高医护人员的安全意识。
同时，加强患者教育，让患者了解磁共振检查的安全注意事项。
核磁共振物理实验报告
核磁共振物理实验报告核磁共振物理实验报告一、引言核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）是一种重要的物理现象和实验技术，广泛应用于物理学、化学、生物学等领域。
本实验旨在通过核磁共振实验，探索其基本原理和应用。
二、实验原理核磁共振是基于原子核在外加磁场中产生的共振现象。
原子核具有自旋，当处于外加磁场中时，原子核的自旋会与磁场方向平行或反平行，形成两个能级。
通过给原子核施加一定的能量，使其从低能级跃迁到高能级，再通过核磁共振的方式进行探测和分析。
三、实验步骤1. 样品制备：选择适当的样品，如水、酒精等，制备样品溶液。
2. 样品装填：将样品溶液装填到核磁共振仪的样品室中。
3. 外加磁场：打开核磁共振仪的磁场开关，产生一个稳定的外加磁场。
4. 脉冲磁场：通过给样品施加脉冲磁场，使原子核从低能级跃迁到高能级。
5. 探测信号：利用探测线圈接收样品中的核磁共振信号。
6. 信号处理：通过信号处理系统对接收到的信号进行放大、滤波等处理。
7. 数据分析：根据信号的频率、幅度等特征，进行数据分析和解读。
四、实验结果与讨论通过实验观察和数据分析，我们得到了样品的核磁共振信号。
通过对信号的频率和幅度进行分析，我们可以确定样品中原子核的种类和数量。
同时，通过改变外加磁场的强度和方向，我们可以进一步研究样品的物理性质和分子结构。
核磁共振技术在医学领域有广泛的应用。
例如，核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI）可以用于人体内部器官和组织的无创成像，对疾病的早期诊断和治疗起到了重要作用。
此外，核磁共振还可以用于研究材料的物理性质和化学反应机理，推动了材料科学的发展。
然而，核磁共振实验也存在一些挑战和限制。
首先，核磁共振实验对设备的要求较高，需要稳定的磁场和高灵敏度的探测系统。
其次，样品的制备和处理也需要一定的技术和经验。
此外，核磁共振实验还受到样品浓度、温度等因素的影响，需要进行仔细的实验设计和控制。
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。
脉冲核磁共振实验讲义
检测试样对电磁波的吸收
第13页，共23页。
工作方式 扫频：B0不变， 变化——类似吸收光谱法 扫场： 不变，B0变化——实际常用，方便， 在磁铁上加扫场线圈
通常扫描一张氢谱是时间是250 s
通常试样量数-数十mg，或0.1-0.5 mol/L 可采用重复扫描-累加平均的方式提高信噪比
说有 2I+1 个核磁矩。
第4页，共23页。3.原子核在均源自磁场中的能量……量子化的能级：
M B
dp
M
dt
E B
p
d
B
dt
此即Bloch方程
第5页，共23页。
4.原子核在均匀磁场中的运动－－拉莫尔进动
0
2
B0
第6页，共23页。
以I=1/2的原子核为例
自旋取向有2I+1=2×1/2+1=2种，
n核磁共振已成为最重要的仪器分析手段之一
第11页，共23页。
三、核磁共振波谱仪
两类：连续波NMR 波谱仪 脉冲傅立叶变换NMR波谱仪
连续NMR 波谱仪
第12页，共23页。
n组成：磁铁，射线源，样品管，射频接受器，显示记录
n磁铁：最重要部件，关系到仪器的灵敏度和分辨率
——永久磁铁
——电磁铁 <2.4 T 30,60,100 MHz ——超导磁铁 10-17.5 T 400-750MHz 射频源：类似光源作用 采用石英晶体振荡器——发射电磁波
4. 什么是核磁共振的弛豫时间？有哪几种？ 5. 何为材料脉冲核磁共振的化学位移？
6. 用脉冲核磁共振实验仪一般能测什么物理量？
第23页，共23页。
P
每种核有其固定 值（H核为2.68×108T-1s-1)。其中，
大学物理实验之核磁共振讲义
N
•
，h为普朗克常数， mp为质子质量，c为光速，I为核自旋量子 g 5.5856947 数，对氢核 ，而常数 e N 2m p c 称为玻尔核磁矩。 当核自旋系统处在恒定磁场Bz中时，由于 核自旋和磁场Bz间的相互作用，核能级发生 塞曼能级分裂。对氢核这类I = 1/2的简单 核系统，核能级仅分裂成上、下两个能级E2 和E1，如图8-1所示。磁场为Bz时，塞曼分 裂上下两能级间能量差与g和Bz成正比。
g H 5.58569 , N 5.050791027 J T 1 , h 6.626071034 J S
2. 用硫酸铜水溶液样品，用扫频法观察共 振信号，测出共振频率 v1 ，标定磁场B。 3. 仍用硫酸铜水溶液样品，测量离磁场中 心前后约1cm处的磁场B，分析磁场均匀度。
一、原理
• 1. 共振吸收 • 对于质子数和中子数两者或其一为奇数 的原子核才有核自旋，其磁矩μ与核自旋角 动量J成正比，可写成 rJ • （1） • r为旋磁比，实验上常用无量纲的比例因子 g代替r，称为g因子，其间的关系可写成 • rJ r I ( I 1) g ( e ) I (I 1) g I (I 1)
用移相法观察：磁场和示波器都用同一音 频正弦波（50Hz）进行同步扫描，示波器上 看到李萨如图形，示波器Y轴接共振信号，X 轴接RC平衡式移相器的输出信号，电位器W1 用于移相，W2则用于调幅。ω1指二峰在中 间的圆频率，ω0指二峰一起移到边缘时的圆 频率，Δt通过如图8—3的比例求得。
•
二、实验内容 1.假定 B 0.52T ，硫酸铜水溶液样品中 H核核磁共振时，估算射频场的频率 v1 。
核磁共振
• 1924年泡利（W.Pauli）提出核自旋的假 设，1930年埃斯特曼（L.Esterman）在 实验上证实.核磁共振是指电磁波作用的原 子核系统在外磁场中能级之间发生共振跃 迁的现象，1939年，拉比（I.I.Rabi）以 及随后的伯塞尔（E.M.Purcell）和布洛 赫（F.Bloch）因观察到此现象而分别获 得1944年和1952年诺贝尔物理学奖。核 磁共振已成为确定物质分子结构、组成和 性质的重要实验方法.
核磁共振实验讲义17页
第五章 核磁共振实验核磁共振在生物医学化学和物理学有广泛的应用，核磁共振的应用实验原理及实验方法成为相关领域必不可少的教学内容。
过去由于进口核磁共振本身价格昂贵仪器操作复杂核磁共振一直没有纳入相关的实验大纲。
最近几年国产核磁共振教学仪器的发展已经能使小尺寸的核磁共振成像系统在本科教学实验中普及。
教学仪器本身具有的开放性和可拆卸性是进口仪器所不能替代的。
这些实验可以让学生直观的了解核磁共振技术的实现过程，为今后操作使用以及核磁共振仪的生产打下坚实的基础。
本章从基本的连续核磁共振实验开始了解核磁共振最基本的共振现象。
尔后脉冲核磁共振实验了解各脉冲序列的原理和脉冲核磁共振的实验方法对今后了解成像及谱仪的工作原理有重要的认识。
之后在核磁共振成像实验（上）中了解核磁共振成像SE 序列的成像原理及图像重建的数学处理方法，为今后学生毕业后自行操作仪器及编译脉冲序列打下一定的基础。
之后在核磁共振成像实验（中）对各种伪影产生的机理和脉冲参数设置对图像的影响产生一定的认识。
最后核磁共振成像实验（下）中进行自主提高性实验，如三维核磁共振成像观察切割的组织或小动物的器官等，也可以自行编辑IR 序列并自行对实验采集数据进行处理，如采用伪彩色处理等。
本章的实验均在国产教学仪器中完成。
第一节 基础理理论一、Bloch 方程:1946年Bloch 采用正交线圈感应法观察水的核磁共振信号后就根据经典理论力学推导出Bloch 方程建立核磁共振的唯象理论。
长久以来大量的实验表明Bloch 方程在液体中完全精确，同时还发现Bloch 方程在其他能级跃迁理论也高度吻合，比如激光的瞬态理论中Bloch 方程同样适用。
所以Bloch 方程已经超越了半经典的陀螺模型，现在已经推广到磁共振以外的能级跃迁系统。
在激光物理中采用密度矩阵和Maxwell 方程组推导出Bloch 方程又称为Maxwell-Bloch 方程(有的书称为FHV 表象理论)。
实验八 核磁共振(csy)讲解
实验八 核磁共振（NMR ）上个世纪初，人们在大量的原子光谱实验中发现了许多光谱的超精细结构，为了解释这些现象，鲍利(W.Pauli)于1924年提出了原子中存在核磁矩的假说。
以后大量的实验完全证实了他的假说，但由于很难精确测定这些超精细结构中所反映的细微能量差异，对核磁矩的进一步研究受到了极大的限制。
但人们对于核磁矩的研究并未因此而停止，在经过科学家的不懈努力下，于1939年观察到了核磁共振现象并观察了核磁矩，这一发现是Rabi 和他的同事在高真空的氢分子束实验中获得的，他也因此获得了1944年的诺贝尔物理学奖。
1945年12月，美国哈佛大学Purcel 等人报道了他们采用吸收法在石蜡样品中观察到质子的核磁共振吸收信号；1946年1月，美国斯坦福大学Bloch 等人，也报道了他们采用感应法在水样品中观察到质子的核磁共振感应信号。
两个研究小组用了稍微不同的方法，几乎同时在凝聚物质中发现了质子的核磁共振现象。
因此，1945年发现核磁共振现象的美国科学家Purcell 和Bloch 共同分享了1952年诺贝尔物理学奖。
核磁共振是指处在恒定磁场中且具有原子磁矩的原子核受到某一频率电磁波辐射时引起的在能级之间的共振跃迁现象。
之后，许多物理学家进入了这个领域，取得了丰硕的成果。
1953年诞生了世界上第一台商用核磁共振波谱仪，使之在测定分子化学结构方面得到了重要应用。
1964年后，由于超导强磁场和脉冲傅立叶变换新技术的发展，使得核磁共振波谱仪的灵敏度和分辨率提高了几个数量级，从而使应用范围从有机小分子扩展到生物大分子，随着科技的进一步发展，人们又应用多重脉冲技术制造了固体核磁共振谱仪。
特别是1997年核磁共振断层扫描仪（NMR-CT ）的成功研制，使得核磁共振在医学临床诊断方面得到了迅速的应用，目前，核磁共振已经广泛地应用到许多学科领域，是固体物理、化学、生物、临床诊断、计量科学和石油分析与勘探等研究中的一项重要实验技术。
实验 核磁共振实验
实验 核磁共振实验在1946年，美国哈佛大学教授珀塞尔（E ²M ²Purcell ）和斯坦福大学教授布洛赫（F ²Bloch ），他们用不同的方法同时发现了核磁共振（nuclear magnetic resonance ），简称“NMR ”。
由于这项发明工作是各自独立地完成的，因此两人分别获得了1952年的诺贝尔物理学奖。
如今，“NMR ”已在物理、化学、生物学、医学和神经学等方面获得了广泛的应用。
在研究物质的微观结构方面已形成了一个科学分支——核磁共振波谱学。
利用核磁共振成像技术，美国加州福尼亚大学洛杉机分校的教授们做出了老年痴呆症的脑电图，人们可以清楚地看到老年痴呆症患者大脑灰白质损失从轻微阶段发展到严重阶段的过程。
因此2003年诺贝尔医学奖授予了两位研究“NMR ”的科学家：劳特波尔和彼德曼斯菲尔德。
实验目的1．测定氢核（¹H ）的“NMR ”频率（υH ），理解“NMR ”的基本原理及其条件，精确测定出其恒定外加磁场的大小（B 0）。
2．测定氟核（19F ）的“NMR ”频率（υF ），测定氟原子的三个重要的参数－旋磁比（υF ）、朗德因子（g F ）、自旋核磁矩（μI ）。
实验原理本实验以氢核和氟核为研究对象，下面以氢核为例，应用量子力学的理论，阐明核磁共振的基本原理。
概括地说，所谓“NMR ”，就是自旋核磁矩（μI ）不为零的原子核，在恒定外磁场的作用下发生塞曼分裂，这时如果在垂直于外磁场方向加上高频电磁场（射频场），当射频场的能量（h υ）刚好等于原子核两相邻能级的能量差时（ΔE ），则射频场的能量被原子核吸收，从而产生核磁共振吸收现象，称之为“NMR ”。
1、单个核的核自旋与核磁矩原子核内所有核子的自旋角动量与轨道角动量的矢量和为I P ，其大小为 )1(+=I I P I ⑴ 其中I 为核自旋量子数，人们常称I 为核自旋，可取I = 0，1/2，1，3/2，……。
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边限振荡器的工作特性
共振条件：
B B0 Bm sin 2vmt
v0 g N B0 / h
核磁共振
•Байду номын сангаас
关于横向驰豫时间的测量
横向驰豫时间：T2
2 T2＝ ( 0－ 0 ) m t
E2 E2 E0 E E11
驰豫过程：通过核和晶格之间的相互作用以及核自旋与核自旋之间 的相互作用，逐步由非平衡态向平衡态过渡的过程。 纵向驰豫：由核和晶格之间的相互作用形成的驰豫，其驰豫时间用T1表示。 横向驰豫：由核自旋与核自旋之间相互作用形成的驰豫，其驰豫时间用T2表示。
核磁共振
• 实验装置
拉比
伯塞尔
布洛赫
核磁共振
• 背景资料
3. 美国化学家Paul C Lauterbur和英国物理学家Peter Mansfiled由于 在核磁共振造影上的贡献共同获得2003诺贝尔生理医学奖。
核磁共振
• 应用
广泛地用于确定分子结构，用于对生物在组织与活体组织的分 析、病理分析、医疗诊断、产品无损检测等诸多方面。
核磁共振
• 背景资料
1. 塞曼效应 1896年塞曼发现在强磁场 作用下，光谱的谱线会发 生分裂 1902年塞曼（Zeeman）因 此而获诺贝尔奖
塞曼
核磁共振
• 背景资料
2. 拉比（I. I. Rabi）以及随后的伯塞尔（E. M. Purcell）和布洛赫
（F. Bloch）因观察到核磁共振现象而分别获得1944和1952年 的诺 贝尔物理学奖。
医生在为患者做核磁共振检查
用核磁共振技术拍摄的脑截面图像
核磁共振
• 实验原理
1.泡利的核自旋假设
2.核能级的塞曼分裂
E2 E1 E g N Bz
3.核磁共振： 共振条件：E g N Bz hv 4.纵向驰豫、横向驰豫
Bz＝0 BzBz2 1 > 0
N2 N2 N0
N1
N1