固体核磁共振基础原理
固体核磁光谱
固体核磁光谱
固体核磁光谱（solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy，简称ssNMR）是一种用于研究固体样品中原子核的磁共振现象的技术。
与传统的液体核磁共振（NMR）相比，固体核磁光谱具有更广泛的应用领域，可以用于研究各种不同类型的样品，包括晶体、玻璃、纤维、胶体等。
在固体核磁光谱中，样品通常以粉末的形式存在。
通过给样品施加强烈的磁场，使其原子核的状态分裂成不同的能级，然后通过施加射频脉冲来激发这些能级之间的跃迁。
样品中的原子核会吸收特定频率的射频辐射，并产生特征性的共振信号。
通过测量这些共振信号的频率和强度，可以获得有关样品中原子核的信息，如化学位移、耦合常数、分子结构等。
固体核磁光谱在材料科学、固体化学、生物化学等领域中具有广泛应用。
它可以用于研究材料的结构、组成、动力学等方面的问题，为新材料的设计和优化提供支持。
此外，固体核磁光谱还可以用于研究生物分子在固体样品中的结构和功能，为药物研发和生物医学研究提供帮助。
总的来说，固体核磁光谱是一种强大的工具，可以帮助科学家们深入了解固体样品中原子核的行为和性质，从而推动材料科学和化学等领域的研究进展。
固体核磁共振简介
固体核磁共振简介彭路明南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室0. 从液体核磁共振到固体核磁共振核磁共振现象源于核自旋和磁场的相互作用，1945年由Edward Mills Purcell 和Felix Bloch分别发现。
核磁共振谱学从此日渐成为探索物质物理、化学、电子等性质和分子结构的重要工具。
在核磁共振中，有许多核自旋的相互作用，每一种都可能包含着丰富的结构和动力学信息，加上能够定量分析、对样品无损伤以及可针对特定的原子（核）等特点，使核磁共振成为一种十分理想的强大的分析手段。
在核磁共振的这些相互作用中，有一些是各向同性的相互作用，另一些则是各向异性的相互作用。
它们的区别在，前者对核磁共振信号频率的影响与分子的空间取向无关，而后者则有关，故后者可能因为被测分子空间取向的不同而造成谱线的宽化，导致分辨率和灵敏度的降低。
在液体中，由于分子的快速翻滚运动，消除了各种可能使谱线宽化的各向异性的核磁共振相互作用。
因此，液体核磁共振谱图中的共振信号十分尖锐，有很高的分辨率，这是液体核磁共振成为测定溶液中化合物结构的最强大的方法的原因之一。
但在固体中，由于上述分子运动的缺失导致核磁共振信号受到各向异性的相互作用影响而被展宽，分辨率和灵敏度低。
如果希望得到类似液体核磁共振所给出的信息，必须通过高分辨率固体核磁共振技术才能实现。
以下将分别简要介绍固体核磁共振中的一些重要相互作用以及部分高分辨率固体核磁共振技术。
1. 固体核磁共振中的相互作用核磁共振中核自旋的相互作用可以分为两大类：外部相互作用（external spin interactions ）和内部相互作用（internal spin interactions ）。
前者是核自旋和外部仪器设备产生的磁场（如静磁场，射频场）的相互作用。
后者则相反，是核自旋和样品本身所产生的磁场和电场的相互作用，这些作用包括屏蔽作用（化学位移，奈特位移，顺磁位移等），偶极作用（直接和间接），四极作用等等。
固体核磁化学位移
柜台租赁协议书标准范本出租人（以下称甲方）：_____承租人（以下称乙方）：_____根据《中华人民共和国合同法》及有关规定，为明确甲乙双方的权利、义务，经双方协商一致，签订本合同。
第一条甲方将_____节柜台总面积____平方米出租给乙方，用在甲方店内从事商业经营。
柜台座落于_____。
第二条租赁期共____年零_____个月，甲方从____年____月____日起将出租柜台交付乙方使用，至____年____月____日收回。
第三条租金每月为_____元（国家有规定的按规定执行，国家没有规定的则由双方协商确定）租金交纳期限为_____。
第四条乙方有下列情形之一的，甲方有权随时终止合同收回柜台：1.擅自将承租柜台转租、转让或转借他人的;2.利用所租柜台进行非法活动，损害公共利益的;3.严重违反有关部门的规定或甲方单位的管理制度;4.给甲方造成严重不良影响的;5.拖欠租金累计达_____个月的。
第五条甲方权利和义务1.甲方权利：（1）组织乙方来店人员学习有关法律政策，制订依法经营的具体规章，建立健全各项有关管理制度，并有权要求乙方遵守;（2）有权监督检查乙方遵纪守法，文明经营情况，对乙方违反有关规定及出售假冒伪劣商品和“雇托”经营欺骗消费者等行为进行教育和管理，并报告有关执法部门;（3）有权要求乙方更换违纪人员。
2.甲方义务：（1）严格执行《____市商业服务业企业出租柜台管理暂行规定》;（2）不得擅自提前终止合同，将柜台转租他人;（3）对乙方损害消费者利益行为的后果承担连带赔偿损失责任;（4）对乙方人员经营提供必要方便，支持乙方的工作。
第六条乙方的权利和义务1.乙方的权利（1）在工商行政管理部门核准的经营范围内享有自主经营权;（2）甲方违反合同规定给乙方造成损失的乙方有权要求甲方赔偿;（3）有权抵制甲方的各种不合理要求，并可向有关部门反映。
2.乙方义务（1）严格执行《____市商业服务业企业出租柜台管理暂行规定》，承租柜台明显处悬挂承租柜台标志，服从有关部门的管理，自觉遵守甲方企业的各项规章制度，维护甲方利益及声誉;（2）严格依法经营，明码标价，现货交易不得超范围经营，不搞批发业务，不得出售假冒伪劣商品，不得“雇托”经营;（3）遵守国家物价及有关政策，照章纳税，文明经商，做到售出商品包退、包换、包修，保证商品质量，讲求信誉;（4）爱护柜台及其他设施，不得损坏，如有损坏应负担全部修理费用或照价赔偿，租赁期满乙方应完好归还承租的柜台。
固体核磁分峰拟合
固体核磁分峰拟合1.引言1.1 概述在固体核磁共振（NMR）技术中，分峰拟合是一种常用的分析方法。
当我们对某个固体样品进行核磁共振实验时，通过强磁场作用下，样品原子核会产生特定的共振信号。
这些信号可以被记录并转换为核磁共振谱图，其中包含了丰富的信息。
然而，由于固体样品中原子核的环境复杂，谱图往往呈现多个峰的形式。
为了从谱图中准确提取出各个峰的参数，我们需要借助分峰拟合方法。
分峰拟合可以将谱图中的峰拟合为高斯曲线或者洛伦兹曲线，从而得到每个峰的位置、面积、峰宽等信息。
分峰拟合在固体核磁共振分析中有着广泛的应用。
它可以用于定量分析样品中某个特定分子的含量，还可以帮助我们研究样品的结构和动力学性质。
通过分峰拟合，我们可以得到更加精确和详细的核磁共振谱图信息，为进一步的研究提供重要的基础。
本文将介绍固体核磁共振技术以及核磁共振谱图的分析方法，并重点探讨了分峰拟合的原理和应用。
通过对分峰拟合方法的研究和应用，我们可以更准确地获得样品的核磁共振谱图信息，并为相关领域的研究提供有力支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为三个部分进行讨论。
首先，在引言部分将对固体核磁分峰拟合的概述进行介绍，包括该技术的基本原理、应用领域以及研究意义。
其次，在正文部分，将详细介绍核磁共振技术的基本知识，包括核磁共振的原理、仪器设备和实验操作方法等内容。
同时，还将探讨核磁共振谱图的分析方法，包括化学位移、耦合常数和峰形分析等方面内容。
最后，在结论部分将详细介绍固体核磁分峰拟合的方法，并讨论其在实际应用中的前景和潜在的发展方向，以及可能的挑战和限制。
通过这样的结构安排，本文旨在给读者提供一个全面而深入的了解固体核磁分峰拟合技术的文章。
1.3 目的本文的目的是探讨固体核磁共振谱图的分峰拟合方法及其在实际应用中的前景。
通过对固体样品进行核磁共振谱图分析，我们可以获取关于样品分子结构、动力学信息以及相互作用的重要信息。
固体核磁共振简介
固体核磁共振简介彭路明南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室0. 从液体核磁共振到固体核磁共振核磁共振现象源于核自旋和磁场的相互作用，1945年由Edward Mills Purcell 和Felix Bloch分别发现。
核磁共振谱学从此日渐成为探索物质物理、化学、电子等性质和分子结构的重要工具。
在核磁共振中，有许多核自旋的相互作用，每一种都可能包含着丰富的结构和动力学信息，加上能够定量分析、对样品无损伤以及可针对特定的原子（核）等特点，使核磁共振成为一种十分理想的强大的分析手段。
在核磁共振的这些相互作用中，有一些是各向同性的相互作用，另一些则是各向异性的相互作用。
它们的区别在，前者对核磁共振信号频率的影响与分子的空间取向无关，而后者则有关，故后者可能因为被测分子空间取向的不同而造成谱线的宽化，导致分辨率和灵敏度的降低。
在液体中，由于分子的快速翻滚运动，消除了各种可能使谱线宽化的各向异性的核磁共振相互作用。
因此，液体核磁共振谱图中的共振信号十分尖锐，有很高的分辨率，这是液体核磁共振成为测定溶液中化合物结构的最强大的方法的原因之一。
但在固体中，由于上述分子运动的缺失导致核磁共振信号受到各向异性的相互作用影响而被展宽，分辨率和灵敏度低。
如果希望得到类似液体核磁共振所给出的信息，必须通过高分辨率固体核磁共振技术才能实现。
以下将分别简要介绍固体核磁共振中的一些重要相互作用以及部分高分辨率固体核磁共振技术。
1. 固体核磁共振中的相互作用核磁共振中核自旋的相互作用可以分为两大类：外部相互作用（external spin interactions ）和内部相互作用（internal spin interactions ）。
前者是核自旋和外部仪器设备产生的磁场（如静磁场，射频场）的相互作用。
后者则相反，是核自旋和样品本身所产生的磁场和电场的相互作用，这些作用包括屏蔽作用（化学位移，奈特位移，顺磁位移等），偶极作用（直接和间接），四极作用等等。
核磁共振技术
Purcell)因发展了核磁精密测量的新方法及由此所作的发现——核磁共振。
布洛赫(Felix Bloch )
珀赛尔 (Edward Purcell)
1991年诺贝尔化学奖：恩斯特R.R.Ernst（1933－） 瑞士物理化学家
他的主要成就在于他在发展高分辨 核磁共振波谱学方面的杰出贡献。 这些贡献包括： 一.脉冲傅利叶变换核磁共振谱 二.二维核磁共振谱 三.核磁共振成像
固体核磁共振
但大多数高分子的使用状态是固体，很有必 要了解在固体状态下材料的结构和微观物理化学 过程
因此，必须发展新的固体NMR技术
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5.4 高分辨固体NMR
外磁场 H0 进动，产生一个 与 H0 方 向 相 同 的 静 场 分 量 以及与之相垂直的旋转分
量。1 的旋转分量作用在 2 上，产生一个位于2 位
置上的微磁场。
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5.4 高分辨固体NMR
局部磁场Hloc的大小取决于自旋的相对位置及方向。 如果这对孤立磁核被置于磁场中，每个磁核经受
(b) 一个磁核若有轴对 称CSA
(c) 溶液中共振峰形状 是窄的对称峰。
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5.4 高分辨固体NMR
3．CSA的测定实验方法 可以用来测定CSA的NMR实验方法有：
a）单晶体系中化学位移屏蔽与角度系； b）液晶中取向分子的位移值； c）粉末样品的峰的形状； d）魔角旋转实验边峰强度的重整； e）二维NMR试验。
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5.4 高分辨固体NMR
6. 化学位移张量在结构研究中的应用 由CSA峰形的变化是由核外电子云形态改变引起 的，所以 CSA可以用来作为结构表征手段。 在实际应用时，根据假设或已知结构，从理论上 算出共振峰形状，再与实际测定的谱比较，从而得 到该类碳的结构信息或相对含量。
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5.4 高分辨固体NMR
对于不相同的自旋，旋转磁场为偏共振的，相
互作用要小一些。
北京固体核磁氢谱
北京固体核磁氢谱北京固体核磁氢谱是一种用于测量和分析固体物质中各原子核磁共振信号的技术。
它是一种非常有效的分析技术，可以用来准确地测量材料中原子核磁共振信号的强度、位置和形状，从而了解物质的结构和性质。
北京固体核磁氢谱是一种基于核磁共振原理的技术，它通过对固体物质的核磁共振信号进行测量和分析，从而获得材料中原子核磁共振信号的强度、位置和形状，从而获得物质的结构和性质的信息。
核磁共振原理是基于磁场作用于物质中的原子核，使原子核处于不稳定状态，在磁场中摆动，并发射出特定频率的能量。
北京固体核磁氢谱就是利用这种原理，通过对该原子核发射出的能量进行测量，来获取物质结构和性质的信息。
由于北京固体核磁氢谱具有准确、快速、灵敏度高等优势，它已经成为研究物质结构和性质的最重要的分析手段之一。
它可以用来研究各种固体物质，包括金属、硅材料、陶瓷材料、半导体、有机物以及生物大分子等。
此外，北京固体核磁氢谱也可以用来检测各种化学反应的过程，如酸碱反应、水解反应、取代反应、氧化还原反应等。
此外，北京固体核磁氢谱也可以用来监测某些物质的变化，如酸碱度、水分、有机污染物等的变化。
北京固体核磁氢谱的测量主要依赖于两种设备，即核磁共振仪和核磁共振谱仪。
核磁共振仪是一种用于产生磁场的仪器，它可以将物质中的原子核处于不稳定状态，使其发射出特定频率的能量。
核磁共振谱仪则是一种用于测量核磁共振信号的仪器，它可以测量物质中原子核发射出的能量强度、位置和形状，从而获得物质的结构和性质的信息。
北京固体核磁氢谱的测量精度高、准确度高，它可以快速、准确地测量材料中原子核磁共振信号的强度、位置和形状，从而了解物质的结构和性质。
此外，由于它具有对某些物质的变化的监测能力，也可以用来监测某些物质的变化，如酸碱度、水分、有机污染物等的变化。
总之，北京固体核磁氢谱是一种用于测量和分析固体物质中各原子核磁共振信号的有效技术，它具有准确、快速、灵敏度高等优势，可以用来研究物质的结构和性质，也可以用来检测各种化学反应的过程，以及某些物质的变化，是一种重要的分析技术。
固体核磁测试方法
固体核磁测试方法
固体核磁共振（solid-state NMR）是一种利用核磁共振技术进行物质结构与动力学研究的方法。
由于固体样品的NMR信号比溶液样品弱得多，因此通常需要使用高场强（如800 MHz）的超导磁体和高功率放大器。
在固体核磁测试过程中，非常重要的一步是样品的制备，必须保证样品的均匀性和完整性。
此外，还需要使用合适的无线电频率和脉冲序列来获得高质量的固体NMR光谱。
固体核磁测试可以用于研究材料、生物大分子、固体催化剂、电池材料等领域。
核磁共振技术测定固体材料中的原子位置
核磁共振技术测定固体材料中的原子位置固体材料是我们生活中必不可少的组成部分，各种材料都有着不同的特点和用途。
而对于研究材料的特性和性质等方面，关键在于了解材料中各种分子和原子的精准位置和组成情况。
在这里，核磁共振技术就可以帮助我们从深层次了解材料中的结构信息。
核磁共振技术简介核磁共振技术是一种用于研究物质内部结构和组成的物理方法。
它利用核磁共振现象，即原子核的自旋角动量与外磁场相互作用的结果，来探测和研究原子核和分子内部的信息。
在固体材料中，不同原子核之间会互相作用，从而产生不同的谱线，这些特征谱线可以帮助我们精准地得出各种元素的信息和位置。
这样一来，我们就可以了解一条链上不同原子的位置和密度等信息。
核磁共振技术在固体材料中的应用对于固体材料来说，核磁共振技术在许多方面都有广泛的应用，比如：1. 分析材料组成固体材料中包含不同种类和数量的原子和分子，它们之间的相互作用会导致不同的特征信号。
通过核磁共振技术，我们可以精准地得到各种组成元素的位置和分布信息，进而了解材料的组成情况。
2. 研究材料的分子结构和相互作用在材料中，分子之间通过共价键和非共价键等方式相互作用。
通过核磁共振技术，我们可以测定分子之间的距离、角度等几何参数，从而研究分子之间的互作用。
3. 探测材料中的动态行为通过核磁共振技术，我们可以了解材料中原子和分子的转动、振动情况等动态行为，并进一步研究材料的物理和化学特性。
结语核磁共振技术在固体材料研究领域拥有着广阔的应用前景。
通过利用该技术，我们可以从分子和原子的精准角度了解固体材料的组成、结构和动态行为，视角更加深入和精确，能够为材料科学和工程领域的研究提供更多信息和启示。
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固体核磁共振19.1 固体核磁共振基本原理19.1.1 核磁共振基本原理及固体核磁中主要相互作用如果我们将样品分子视为一个整体，则可将固体核磁中探测到相互作用分为两大类：样品内部相互作用及由外加环境施加及样品作用。
前者主要是样品内在电磁场在及外加电磁场相互作用时产生多种相互作用力，这主要包括：化学环境信息（分子中由于内在电磁场屏蔽外磁场强度、方向等），分子内及分子间偶极自旋偶合相互作用，对于自旋量子数为>1/2四极核尚存在四极作用。
外部环境施加及样品主要作用有：1)由处于纵向竖直方向外加静磁场作用于特定核磁活性核上产生塞曼相互作用（Zeeman Interaction）, 核子相对映频率为拉莫尔频率（Larmor Frequency）;2) 由处于x-y平面振荡射频场产生作用及待测样品扰动磁场。
及溶液核磁共振技术测定化学结构基本思路，在固体核磁共振实验中也是首先利用强静磁场是样品中核子能级发生分裂，例如对于自旋量子数I=1/2核会产生两个能级，一个顺着静磁场方向从而导致体系能量较低；另一个则逆着静磁场排列方向使得体系相对能量较高。
经能级分裂后，处于高能级及低能级核子数目分布发生改变，并且符合波尔兹曼分布原理：即处于低能级核子数目较多而高能级数目较少，最终产生一个沿竖直向上净磁化矢量。
此磁化矢量在受到沿x-y平面振荡射频磁场作用后产生一扭矩最终将沿竖直方向磁化矢量转动一特定角度。
由于这种射频脉冲施加时间只是微秒量级，施加完射频脉冲后，体系中剩下主要相互作用将会使这种处于热力学不稳定状态体系恢复到热力学稳定初始状态。
在磁化矢量恢复过程中，溶液核磁中主要存在相互作用有：化学位移，J-偶合等相对较弱相互作用，而相对较强分子间偶极自旋偶合相互作用在大多数体系中由于分子热运动而被平均化。
但是在固体核磁共振实验中，由于分子处于固体状态从而难以使体系中偶极自旋偶合作用通过分子热运动而平均化。
另外值得指出是及化学位移，J-偶合等相互作用强度相比，分子间偶极自旋偶合作用是一种远强于前两者一种相互作用。
通常情况下，化学位移及J-偶合一般都处于Hz量级，但是偶极自旋偶合作用强度却处于kHz 量级，所以如果不采用特殊手段压制偶极自旋偶合作用带来谱线展宽，通常静态条件下观察到核磁共振谱往往是信息被偶极自旋偶合作用掩盖下宽线谱（图2所示为乙酸胆固醇酯在静态下以通常去偶方式所得到图谱及溶于CDCl3后所测得溶液核磁图谱对比，从中可看出固体核磁图谱在没有特殊技术处理下呈现是毫无精细结构宽包峰。
）。
因此，在固体核磁中只有采用特殊技术首先压制来自强偶极自旋偶合作用导致谱线宽化影响，才有可能观察到可用于解析物质化学结构高分辨固体核磁共振谱。
图1 上图蓝线所示为乙酸胆固醇酯固体13C NMR（静态，未进行强功率去偶）而下图红线记录是将其溶于CDCl3后溶液状态核磁共振谱。
由此可见在固体状态由于化学位移各向异性及强偶极相互作用等因素存在使谱线展宽为毫无精细结构图谱。
在固体核磁测试中，虽然质子自然丰度及旋磁比都比较高，但是由于体系中质子数目多，相互偶极自旋耦合强度远高于稀核，例如13C 和15N等，因此在大多数情况下固体核磁采用魔角旋转技术(Magic Angle Spinning MAS)及交叉极化技术(Cross Polarization CP)可得到高分辨杂核固体核磁谱。
对于1H 必须采用魔角旋转及多脉冲结合方式（Combined Rotation and Multipulse Spinning CRAMPS）将质子磁化矢量转至魔角方向方能得到高分辨质子谱。
19.1.2 魔角旋转技术在静态固体NMR谱中主要展现是化学位移各向异性、偶极自旋耦合和四极相互作用信息，这些物理作用往往展现出是宽线谱。
如果在研究中对这些信息不感兴趣，而更多关注于化学位移及J-耦合时，可通过将样品填充入转子，并使转子沿魔角方向高速旋转，即可实现谱线窄化目。
这是因为上述作用按时间平均哈密顿量均含有因子（1-3cos2θ）, 因此如果将样品沿θ=54.7°（即正方体体对角线方向）旋转时，上述强化学位移各向异性、偶极自旋偶合和四极相互作用被平均化，而其他相对较弱相互作用便成为主要因素，因此有利于得到高分辨固体核磁共振谱。
值得指出是由于1H 核自然丰度非常高，因此1H-1H核之间偶极作用远强于13C-13C之间相互作用，因此在不是太高旋转速度下就可以实现压制13C-13C之间偶极相互作用，但要实现完全压制1H-1H核之间偶极作用在许多固体核磁共振谱仪上还是难以实现。
实验中一般采用两种气流：bearing gas 和driving gas（见图3所示），前者使样品管能够浮起并且在样品管旋转过程中具有使其处于平衡状态功能，后者通过吹动样品管锯齿帽而使之沿魔角所在方向进行高速旋转。
图2 魔角旋转实验示意图，其中白色部分代表样品管，样品管头部红色条纹代表样品管锯齿状Kel-F或BN 制成用于高速旋转帽。
为使样品管稳定高速旋转必须采用两种气流：bearing gas 和driving gas。
当魔角旋转速度非常高情况下可将粉末状样品在静态图谱中所呈现各向异性粉末状图案（Powder pattern）简化为各向同性化学位移峰逐渐显现，但是当沿魔角旋转速度不够快时，经魔角旋转后所得到图谱出得到各向同性表示化学位移单峰外，尚存在一系列称为旋转边带（Spinning sideband）卫星峰。
各旋转边带之间间距（用Hz表示）正好是样品管旋转速度，并且均匀分布在各向同性化学位移所在主峰两侧。
当旋转速度加快时，旋转边带间距也加大，具体实例见图4，最终呈现为各向同性化学位移。
图3 固体核磁共振实验中旋转边带及魔角旋转速度相互关联关系目前样品管旋转速度随样品管尺寸不同可在1-35 kHz范围内调解，这对于自然丰度比较低核，例如：13C,15N可以有效抑制体系中同核偶极相互作用，但对于自然丰度很高核，例如1H,19F等，由于体系中偶极作用强度往往大于100 kHz，因此如果单纯依靠魔角旋转技术是难以获得高分辨图谱。
19.1.3 交叉极化技术对于13C,15N等体系虽然通过魔角旋转技术有效地压制了同核偶极相互作用，但是这些核旋磁比比较小，自然丰度比较低，因此如果采用直接检测这些核实验方法将导致整个实验过程灵敏度非常低。
为进一步提高这些核实验灵敏度，又发展了交叉极化技术。
通过该技术可将1H核磁化矢量转移到13C或15N等杂核上，从而提高这些杂核实验灵敏度。
通过交叉极化技术测定固体杂核核磁共振脉冲程序如下：图4 交叉极化脉冲序列。
此脉冲序列净结果是将核磁活性较高核磁化矢量传递给核磁活性较低核磁化矢量，从而提高相关杂核固体核磁共振实验灵敏度。
交叉极化过程详细物理解释需要采用平均哈密顿理论（Average Hamiltonian Theory），在此仅对此过程进行简单描述。
起初施加于氢核上90ºx脉冲将氢沿z方向初始磁化矢量转变到-y方向，这时施加于氢脉冲磁场相位迅速由x-轴转变为-y轴。
经过此相位转变后，氢磁化矢量就被锁定在-y 轴上，因为此时氢磁化矢量方向及外在脉冲静磁场方向一致，即这时沿-y方向磁场如同外加静磁场所起作用一样，会使氢磁化矢量沿脉冲磁场所在-y方向产生能级分裂，使得在此坐标系中氢α*H 和β*H数目分布有所不同。
值得指出是此时杂核在-y方向磁化矢量为零，其α*X和β*X之间数目分布相等。
此时若在杂核x上沿-y方向也施加一脉冲磁场，并且使得γH B1(1H)=γx B1(x) (Hartmann-Hahn Condition)时,氢从低能态可吸收来自杂核偶极相互作用能量跳到高能态，而相应杂核一部分核子则从高能态跳回到低能态，使得原来磁化矢量为零状态转变为极化状态。
整个极化转移过程可由图6 表示。
图5 交叉极化过程定性解释在交叉极化进行前由于锁场脉冲磁场作用如同静磁场一样，因此在脉冲磁场所在旋转坐标系中产生1H 能级分裂，使其α态及β态数目不同，当在此旋转坐标系中对杂核X 施加一脉冲磁场使得体系满足哈特曼-哈恩（Hartmann-Hahn Condition ）条件时，即:ωH =ωX ，氢核及杂核就可以通过偶极作用发生能量转移，能量转移结果是氢在α态及β态数目差异减小，而杂核原来低能级及高能级之间本没有数目差异，经此过程后，产生一定数目差异，所以达到活化杂核目，使杂核在固体核磁共振实验中灵敏度得到极大提高。
在整个交叉极化过程中由于1H 核及X 核之间偶极作用满足如下关系式：从式中可以看到1H 核及X 核之间偶极作用只及z 方向有关，而及x-y 平面无关，然而交叉极化过程是在-y 方向完成，因此在交叉极化前后，总偶极强度保持不变。
因此通过交叉极化过程后，氢核磁化矢量减少而杂核X 磁化矢量增加，两种核增加及减少幅度及核种类、交叉极化动力学过程等多种因素有关。
19.1.4 固体核磁共振异核去偶技术在测定杂核固体核磁共振实验过程中，采用魔角旋转技术能够比较有效地去除同核间偶极偶合作用（例如：13C-13C;15N-15N 等），但是对于这些核及氢核间偶极偶合作用则比较有限，为此还发展了多种去偶技术抑制这些杂核间偶极耦合作用。
值得指出是虽然在溶液核磁体系中已发展了多种去偶技术，但是由于在溶液体系中相应作用力远小于固体状态作用力，因此在固体核磁共振实验中所采用去偶功率往往在100-1000瓦量级，而非溶液状态瓦级。
固体核磁共振实验中高功率去偶技术采用带来一个不可避免注意事项就是防止样品在照射过程中由于产生热导致其变性。
固体核磁共振实验中之所以采用高功率去偶技术是为了进一步提高图谱分辨率及灵敏度。
经过高功率照射后使原来存在偶极作用氢及杂原子之间作用消失，这样原来所呈现多峰就合并为一个，使得谱线强度增加，并且使谱图重叠减弱，有利于识谱。
但是不可避免是在此过程中由于去偶技术采用也使得反映有关原子周围化学环境、原子间相对距离等信息被消除19.1.5 固体核磁共振实验特点(1) 固体核磁共振技术可以测定样品范围远远多于溶液核磁，由于后者受限于样品溶解性，对于溶解性差或溶解后容易变质样品往往比较难以分析，但是这种困难在固体核磁实验中不存在；(2) 从所测定核子范围看，固体核磁同溶液核磁一样不仅能够测定自旋量子数为1/21H,19F,13C,15N,29Si,31P ,207Pb,还可以是四极核，如：2H, 17O 等，所以可分析样品范围非常广泛；(3) 是一种无损分析。
(4) 所测定结构信息更丰富，这主要体现在固体核磁技术不仅能够获得溶液核磁所测得化学位移、J-耦合等结构方面信息，还能够测定样品中特定原子间相对位置（包括原子间相互距离、取向）等信息，而这些信息，特别是对于粉末状样品或膜状样品，通常是其他常规手段无法获得信息。