臺式核磁共振儀是采用永磁磁體的小型核磁共振設備,用于觀測和分析樣品中的原子核在磁場中的共振行為,進而獲取樣品的化學結構信息,核磁共振現(xiàn)象源于原子核的自旋角動量在外加磁場中的運動。當原子核(如1H、13C等)置于強磁場中時,會由于自旋而產(chǎn)生磁矩。此時,若用無線電射頻脈沖激發(fā)這些原子核,它們會吸收能量并發(fā)生共振。停止射頻脈沖后,原子核會按特定頻率發(fā)出射電信號,釋放能量。這些信號被體外的接收器捕獲,并經(jīng)電子計算機處理,得到樣品的核磁共振譜圖,從而分析出樣品的化學結構信息。
臺式核磁共振儀主要由以下幾個部分組成:
磁體系統(tǒng):提供穩(wěn)定、均勻的磁場環(huán)境,是核磁共振實驗的核心部件。通常采用永磁磁體,無需液氮或液氦等制冷劑,維護成本低。
射頻系統(tǒng):包括射頻發(fā)生器、射頻功率放大器和射頻接收器等,用于產(chǎn)生和接收射頻脈沖信號,激發(fā)和檢測原子核的共振行為。
譜儀系統(tǒng):包括脈沖發(fā)生器、數(shù)字信號處理器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等,用于控制實驗過程、處理數(shù)據(jù)和生成核磁共振譜圖。
樣品系統(tǒng):包括樣品管、樣品旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)等,用于裝載和旋轉(zhuǎn)樣品,以確保樣品在磁場中的均勻性,提高實驗結果的準確性。
臺式核磁共振儀主要用于有機化學結構分析,如低分子有機化合物的結構鑒定、反應機理研究等。同時,也廣泛應用于高分子領域,如測量聚氧乙烯的鏈長、檢測塑料材料中的增塑劑等;在生物大分子(如蛋白質(zhì)、核酸)的結構研究中發(fā)揮重要作用,也可用于藥物篩選和藥物代謝研究等;用于研究材料的物理和化學性質(zhì),如材料的相變、缺陷結構等;在食品成分分析、真假橄欖油鑒別、植物含水含油檢測等方面具有廣泛應用。
臺式核磁共振儀的使用注意事項:
環(huán)境要求:放置在溫度穩(wěn)定、濕度適宜的環(huán)境中,避免磁場干擾和振動。
樣品處理:樣品應經(jīng)過適當處理,如純化、干燥等,以確保實驗結果的準確性。
操作規(guī)范:操作人員應經(jīng)過專業(yè)培訓,熟悉設備的使用方法和安全操作規(guī)程。
維護保養(yǎng):定期對設備進行維護保養(yǎng),檢查磁體穩(wěn)定性、射頻系統(tǒng)性能等,確保設備的正常運行和實驗結果的可靠性。
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