核磁共振的稳态吸收

学号：XXXX    姓名：XXX  班别：XXXX

报告仅供参考，抄袭有风险，切记

【实验内容】

（1）   将装有核样品的玻璃管插入振荡线圈中并放置在磁铁的中心位置，使振荡线圈轴线与稳恒磁场方向相互垂直。

（2）   调节适当的扫场强度，缓慢调节射频场的频率，搜索NMR信号。

（3）   分别改变射频场的强度、频率，观察记录吸收信号幅度的变化；改变样品在磁场中的位置观察磁场均匀度对吸收波形的影响；改变扫场，观察记录吸收信号幅度的变化；找出最佳实验观测状态，并采用吸收峰等间距的方法观测共振吸收信号。分别将相关图形用数字示波器采集到U盘中

（4）   由数字频率计测量射频场的频率 ，用高斯计测量样品所在处的稳恒磁场强度B。

（5）   有所得数据计算、朗德因子和磁矩

（6）   核样品换为浓度更大的样品（样品系老师提供，名称未知），找出最佳实验观测状态，并采用吸收峰等间距的方法观测共振吸收信号，信号图形用数字示波器采集到U盘中。

【实验分析】

（一）观察并找出影响共振信号的因素

（1）射频信号对核磁共振的影响

分别改变射频场的强度和频率，观察吸收信号的变化。测量图形如下（见下页）：

图1改变射频场的幅度前后共振信号的变化（左图为改变前，右图为改变后）

图2改变射频场的频率前后共振信号的变化（左图为改变前，右图为改变后）

分析：由以上的图形知，在改变射频场的强度（或频率）前，共振吸收波形为等间距波；改变强度（或频率）后，共振吸收波形不再为等间距波形。理论上，最强的共振信号与边限振荡器刚刚起振的状态相对应。射频幅度增大,其共振信号反而减弱。射频幅度影响射频频率,对于已调好的状态,如改变射频幅度,则共振信号不再等间距。

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核磁共振实验报告

一、实验目的：

1．掌握核磁共振的原理与基本结构；

2．学会核磁共振仪器的操作方法与谱图分析；

3．了解核磁共振在实验中的具体应用；

二、实验原理

核磁共振的研究对象为具有磁矩的原子核。原子核是带正电荷的粒子，其自旋运动将产生磁矩，但并非所有同位素的原子核都有自旋运动，只有存在自选运动的原子核才具有磁矩。原子核的自选运动与自旋量子数I有关。I=0的原子核没有自旋运动。I≠0的原子核有自旋运动。

原子核可按I的数值分为以下三类：

1)        中子数、质子数均为偶数，则I=0，如¹²C、¹⁶O、³²S等。

2)        中子数、质子数其一为偶数，另一为基数，则I为半整数，如：

I=1/2；¹H、¹³C、¹⁵N、¹⁹F、³¹P等；

I=3/2；⁷Li、⁹Be、²³Na、³³S等；

I=5/2；¹⁷O、²⁵Mg、²⁷Al等；

I=7/2，9/2等。

3)        中子数、质子数均为奇数，则I为整数，如²H、⁶Li、¹⁴N等。

    以自旋量子数I=1/2的原子核（氢核）为例，原子核可当作电荷均匀分布的球体，绕自旋轴转动时，产生磁场，类似一个小磁铁。当置于外加磁场H₀中时，相对于外磁场，可以有（2I+1）种取向：

氢核（I=1/2），两种取向（两个能级）：

a.           与外磁场平行，能量低，磁量子数ｍ＝＋1/2;

b.           与外磁场相反，能量高，磁量子数ｍ＝－1/2;

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浙江师范大学实验报告

实验名称核磁共振        班    级   物理071   姓名   骆宇哲   学号  07180132

同 组 人     沈宇能      实验日期   09/12/3     室温            气温          

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1、前言和实验目的

核磁共振是指受电磁波作用的原子核系统在外磁场中磁能级之间发生共振跃迁的现象。本实验的样品在外磁场中，外磁场使样品核能级因核自旋不同的取向而分裂，在数千高斯外磁场下核能级的裂距一般在射频波段，样品在射频电磁波作用下，粒子吸收电磁波的能量，从而产生核能级的跃迁。1932年发现中子后，才认识到核自旋是质子自旋和中子自旋之和，质子和中子都是自旋角动量为的费米子，只有质子数和中子数两者或其一为奇数时，核才有非零的核磁矩，正是这种磁性核才能产生核磁共振。

核磁共振信号可提供物质结构的丰富信息，如谱线的宽度、形状、面积、谱线在频率或磁场刻度上的准确位置、谱线的精细结构、超精细结构、弛豫时间等，加之是对样品的无损测量，广泛的应用于分子结构的确定、液相和固相的动力学研究、医用诊断、固体物理学、分析化学、分子生物学等领域，是确定物质结构、组成和性质的重要实验方法。核磁共振还是磁场测量和校准磁强计的标准方法之一，其不确定度可达%。

实验目的：

（1）掌握核磁共振的实验原理和方法

（2）用核磁共振方法校准外磁场B，测量氟核的因子以及横向驰豫时间

2、实验原理

   如原子处在磁场中会发生能级分裂一样，许多原子核处在磁场中也会发生能级的分裂，因为原子核也存在自旋现象。质子和中子都是自旋角动量等于的费米子，当质子数和中子数都为偶数时原子核的磁矩为0，当其一为奇数时原子核磁矩为半整数，当两个都为奇数时核磁矩为整数。只有具有核磁矩的原子核才有核磁共振现象。

   我们知道在微观世界里物理量都只能取分立的值，即都是量子化的。原子核的角动量也只能取分立的值,I为自旋量子数，取分立的值。对于本实验用到的和，自旋量子数I都为1/2。沿z方向的角动量为，在这里m只能取1/2或-1/2。而自旋角动量不为0的核具有核磁矩，考虑沿z轴方向则有，其中以为原子核磁矩的基本单位，。

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核磁共振

实验仪器

FD-CNMR-I型核磁共振实验仪，包括永久磁铁、射频边限振荡器、探头、样品、频率计、示波器

实验原理

FD-CNMR-I型核磁共振实验仪采用永磁铁，是定值，所以对不同的样品，通过扫频法调节射频场的频率使之达到共振频率，满足共振条件，核即从低能态跃迁至高能态，同时吸收射频场的能量，使得线圈的值降低产生共振信号。

由于示波器只能观察交变信号，所以必须使核磁共振信号交替出现，FD-CNMR-I型核磁共振实验仪采用扫场法满足这一要求。在稳恒磁场上叠加一个低频调制磁场，这个调制磁场实际是由一对亥姆霍兹线圈产生，此时样品所在区域的实际磁场为。

由于调制场的幅值很小，总磁场的方向保持不变，只是磁场的幅值按调制频率发生周期性变化，拉摩尔进动频率也相应地发生周期性变化，即

                       （1）

这时只要射频场的角频率调在变化范围之内，同时调制磁场扫过共振区域，即，则共振条件在调制场的一个周期内被满足两次，所以在示波器上观察到如图（b）所示的共振吸收信号。此时若调节射频场的频率，则吸收曲线上的吸收峰将左右移动。当这些吸收峰间距相等时，如图（a）所示，则说明在这个频率下的共振磁场为。

如果扫场速度很快，也就是通过共振点的时间比弛豫时间小得多，这时共振吸收信号的形状会发生很大的变化。在通过共振点后，会出现衰减振荡，这个衰减的振荡称为“尾波”，尾波越大，说明磁场越均匀。

实验步骤

（一）  熟悉各仪器的性能并用相关线连接

实验中，FD-CNMR-I型核磁共振仪主要应用五部分：磁铁、磁场扫描电源、边限振荡器（其上装有探头，探头内装样品）、频率计和示波器。仪器连线

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关于核磁共振的可行性论证报告 目 录

第一章 设备总论

第一节 设备基本情况

第二节设备购买单位

第三节 设备可行性论证结论

第二章 设备背景分析

第一节 国家政策背景

第二节 医疗行业总体概况

第三章 设备投资的必要性与可行性

第一节 设备投资的必要性

第二节 设备投资的可行性

第四章 医院医疗市场状况

第一节 合作市经济与社会发展情况

第二节 全州医疗市场状况

第五章 市场营销策略

第一节 市场营销

第二节 医院设备投放前的推广

第六章 风险分析与风险对策

第一节 主要风险因素

第二节 风险对策

第七章 可行性研究结论

第一章 设备总论

第一节 设备基本情况

一、设备名称

XGY OPER-0.35T 永磁型核磁共振

二、设备购买单位

甘南隆宝缘中西医结合医院

三、设备服务方式、时间

服务方式：针对患者需求，提供服务；

服务时间：正常门诊：24小时无假日服务；

四、设备所在的组织机构与人员配备：

甘南隆宝缘科室设臵分为临床、医技、行政、综合服务四个板块。

第二节 设备投资内容

此项目总投资为280万元固定资产投资、流动资金投资和装修费用。项目所需资金构成

单位：万元

项目280本建设20 房屋装修 20 医疗设备20 铺底流动资金 其他20 不可预计费用10

金额合计 370

第三节 设备可行性论证结论 280 20 20 20 20 10

本设备是有效满足合作医疗市场的需要。可行性研究表明：

第一，在业务发展方面拥有巨大的市场潜力，项目实施后，能获得充分的市场开发基础。

第二，隆宝缘中西医结合医院有经营综合医院的经验、拥有众多经验丰富的医疗专家、配备了大批先进的医疗诊断设备，整合有力的市场营销资源。这些资源能够在综合性医院的经营模式下得到共享运用、产生集约效应。

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磁共振报告模板

南昌大学上饶医院放射科

头 颅

颅内未见明显异常

双侧大脑半球对称，灰白质对比正常，未见局灶性信号异常，各脑室、脑池大小形态正常，中线结构居中，幕下小脑、脑干无异常，矢状面扫描示垂体大小形态正常。

脑部MRA未见明显异常。

颅脑MRA示脑基底动脉环完整，双侧大脑中动脉、颈内动脉、大脑前动脉及大脑后动脉及其分支走行正常，无明显局灶性增粗或变细。

鞍内及鞍上占位性病变，性质考虑为垂体腺瘤

冠状面及矢状面扫描示垂体窝扩大，鞍内及鞍上可见实性占位性病变，大小约为： X X cm，边界清楚，T1WI呈等信号，T2WI为略高信号，增强扫描后有轻中度强化，信号均匀，病灶呈"花生米"状，在鞍隔平面受阻变窄，垂体柄受压显示不清，视交叉受压，第三脑室及双侧脑室对称性扩大积水。

垂体内小信号异常，符合垂体微腺瘤。

垂体冠状及矢状面示垂体上下径为 cm，上缘膨隆，垂体信号欠均匀，于垂体左/右侧/底部见一T1WI小低信号异常影，直径约为 cm，垂体柄向左/右侧偏移，动态增强扫描示正常垂体明显均匀强化，垂体内病灶呈低信号，鞍底骨质下陷，鞍旁及鞍上其它结构未见异常。

颅内多发占位性病变，性质考虑为脑转移瘤。

于脑内双侧大脑半球灰白质交界区可见多发大小不等类圆形病变，T1WI呈低信号，T2WI高信号，中央有坏死，显示更长T1及更长T2信号，病灶周围大片状水肿，增强扫描后病灶呈不规则环状强化，周围水肿无强化，中线结构向左/右侧偏移。

鞍内及鞍上占位性病变，性质考虑为颅咽管瘤。

矢状及冠状面扫描示鞍内及鞍上占位性病变，大小约为： X X cm, T1WI呈低信号，T2WI呈明显高信号，水抑制序列仍呈高信号，肿块边界清楚，Gd-DTPA增强扫描病灶呈环形强化，三脑室前下部受压，三脑室后部及侧脑室扩张积水，垂体受压变扁位于肿块下方。

左/右侧额/颞/顶/枕叶占位性病变，性质考虑为Ⅰ-Ⅱ级星形细胞瘤。

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