NMR 波谱仪的组件
2021-11-17
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【摘要】核磁共振波谱仪主要由以下主要部件组成：磁铁、探头、射频和音频发射单元、频率和磁场扫描单元、信号放大、接收和显示单元。最后三个组件安装在光谱仪内。
通常使用电磁铁和永磁体来产生均匀稳定的磁场B。在两个磁极之间安装一个探头核磁共振仪价格，探头的中心插入样品管中。样品管在压缩空气的推动下匀速平稳旋转。探头内装有射频振荡线圈，产生一定频率的射频辐射，激发原子核。它产生的射频场必须垂直于磁场方向。探头中还安装了射频接收线圈，用于检测 MRI 时的吸收信号。
另一组扫描线圈安装在磁铁的两级上，以达到扫场运行的目的。在扫描发生器线圈的方向上叠加一个小的扫描磁场B1，调整B1的大小，使总外磁场在优选范围内变化，当1H原子核产生的回旋频率在射频频率，原子核吸收射频能量产生核磁共振。来自射频接收器的核磁共振信号和扫描场的磁场强度同时送入记录仪，即可得到核磁共振谱。纵坐标是信号强度，横坐标是磁场强度或化学位移。
核磁共振波谱仪主要由以下主要部件组成：磁铁、探头、射频和音频发射单元、频率和磁场扫描单元、信号放大、接收和显示单元。最后三个组件安装在光谱仪内。
1) 磁铁
磁铁是核磁共振仪器最基本的组成部分。它需要磁铁提供强大、稳定、均匀的磁场。核磁共振中使用了三种磁体：永磁体、电磁体和超导磁体。永磁体和电磁铁得到的磁场一般不能超过2.5T。超导磁体可使磁场达到10T以上，磁场稳定均匀。目前超导共振仪一般在200-400MHz，最高可达600MHz，但超导核磁共振仪价格昂贵，目前应用不广泛。
2) 探头
探头安装在磁极间隙内，用于检测核磁共振信号，是仪器的心脏部分。探头除了样品管外，还有发射线圈、前置放大器等部件。将待测样品放入样品管中，然后放入缠绕有接收线圈和发射线圈的套管中。磁场和频率源通过探头作用于样品。
为了平衡磁场中不均匀性的影响，样品探头还配备了一个空气涡轮机，以每分钟数百转的速度沿其纵轴旋转样品管。
3) 光谱仪 a. 射频源和音频调制
高分辨率光谱仪需要稳定的 RF 频率和功能。为此，仪器通常采用石英晶体振荡器在恒温下获得基频，然后通过倍频、调频和功能放大得到所需的射频信号源。
为了提高基线的稳定性和磁场锁定能力，必须对磁场进行音频调制。为此，音频调制信号由石英晶体振荡器得到，经功率放大后输入探头调制线圈。
b. 扫描单元
核磁共振的扫描方式有两种：一种是保持频率不变，磁场线性变化，称为场扫描；另一种是保持磁场不变，线性改变频率，称为扫频。许多仪器同时具有这两种扫描方式，扫描速度的快慢会影响信号峰值的显示。速度太慢，不仅会增加实验时间，而且信号容易饱和；反之，扫描速度过快，峰形变宽，分辨率降低。
C。接收单位
从探头前置放大器得到的载有核磁共振信号的射频输出核磁共振仪价格，经过一系列检波和放大后显示在示波器和记录仪上，得到核磁共振谱。
4) 电脑
我们在工作时进行人机对话，包括操作仪表、设置参数、数据处理、打印地图等，都是通过计算机进行的。目前光谱仪上使用的计算机操作系统有Windows和Unix两种。
5）其他辅助设备 a．空气压缩机
产生压缩空气来控制样品管的装卸，并在操作过程中旋转样品管。空气压缩机将压缩空气送入探头的管路中间有除湿箱过滤装置，使送入探头的空气洁净干燥。
b. 预处理单元
该部分具有气流控制、变温系统控制、信号初级放大、液氮显示等功能。
C。变温控制部分
可通过电热丝升温，精度可达0.1℃。低温实验时，杜瓦瓶中吹出的氮气可以降低探头的温度。
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