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磁共振信号测量系统
来源: | 作者:EPR | 发布时间: 2021-01-29 | 919 次浏览 | 分享到:
    磁共振指的是自旋磁共振(spin magnetic resonance)现象,包含核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)、电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance, EPR)或称电子自旋共振(electron spin resonance, ESR)。人们日常生活中常说的磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),是基于核磁共振现象的一类用于医学检查的成像设备。   

核磁共振波谱(NMR)   

核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR )研究的是原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收。1945 年布洛赫(Bloch )和伯塞尔 (Purcell) 证实了原子核自旋的确实存在, 他们为此共同获得了1952 年诺贝尔物理奖。1991年诺贝尔化学奖授予了R.R.Ernst教授,以表彰他对二维核磁共振理论及傅里叶变换核磁共振的贡献。这两次诺贝尔奖的授予,充分说明了核磁共振的重要性。   
自1953年出现第一台核磁共振商品仪器以来,核磁共振在仪器、实验方法、理论和应用等方面有着飞跃的进步。目前,NMR不仅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,有时亦可进行定量分析,其所应用的学科已经从化学、物理扩展到了生物、医学等多个学科。   

磁共振成像(MRI)   

核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。   MRI也就是磁共振成像,英文全称是:Magnetic Resonance Imaging。经常为人们所利用的原子核有: 1H、11B、13C、17O、19F、31P。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像,到了20世纪80年代初,作为医学新技术的NMR成像(NMR Imaging)一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装,有人开始担心字母“N”可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外,“nuclear”一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另一个核医学科的联想。因此,为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点,同时与使用放射性元素的核医学相区别,放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像(MRI)”。  
 

电子顺磁共振(EPR/ESR)   

电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance 简称EPR),或称电子自旋共振 (Electron Spin Resonance 简称ESR),是研究电子自旋能级跃迁的一门学科,是直接检测和研究含有未成对电子的顺磁性物质的现代分析方法。  
电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance,EPR)是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术,可用于从定性和定量方面检测物质原子或分子中所含的不配对电子,并探索其周围环境的结构特性。对自由基而言,轨道磁矩几乎不起作用,总磁矩的绝大部分(99%以上)的贡献来自电子自旋,所以电子顺磁共振亦称“电子自旋共振”(ESR)。


系统组成:
电子顺磁共振波谱仪由4个部件组成:①微波发生与传导系统;②谐振腔系统;③电磁铁系统;④调制和检测系统
 
电子顺磁共振_自然百科_百问百科
常见频率:
常用的微波频率有下列3种情况(见表)。
波段
频率(GHz)
波长λ(厘米)
相应的共振磁场H(Tesla)
X
9.5
3.16
0.3390
K
24
1.25
0.8560
Q
35
0.86
1.2490
其中尤以X波段最为常用,现在毫米波太赫兹技术进展,比如Bruker的263GHz,还有95GHz,360GHz等等频率的应用,毫米波太赫兹频段的磁共振测量系统将会迎来新的发展。
【我公司可以提供紧凑型EPR/ESR 应用的毫米波太赫兹模块,联系185 0219 3480】
电子顺磁共振首先是由前苏联物理学家 E·K·Zavoisky 扎沃伊斯基于1944年从MnCl2、CuCl2等顺磁性盐类发现的。物理学家最初用这
种技术研究某些复杂原子的电子结构、晶体结构、偶极矩及分子结构等问题。后来化学键根据电子顺磁共振测量结果阐明了复杂的有机化合物中的化学键和电子密度分布以及与反应机理有关的许多问题。美国的B·康芒纳等人于1954年首次将电子顺磁共振技术引入生物学的领域之中,他们在一些植物与动物材料中观察到有自由基存在。20世纪60年代以来,由于仪器不断改进和技术不断创新,电子顺磁共振技术已在物理学、半导体、有机化学、络合物化学、辐射化学、化工、海洋化学、催化剂、生物学、生物化学、医学、环境科学、地质探矿等许多领域内得到广泛的应用。
自1945年物理学家Zavoisky首次提出了检测EPR信号的实验方法至今,电子顺磁共振技术的理论、实验技术和仪器结构性能等诸多方面都有了很大的发展,特别是20世纪70年代随着计算机和固体器件等电子技术的发展及其推广应用,使EPR实验技术有了许多重大的突破。随着现代科学技术的发展,EPR已经在物理学、化学、材料学、地矿学和年代学等许多领域获得了越来越广泛的应用。

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