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核磁共振指處于靜磁場(chǎng)中的核自旋體系,當(dāng)其拉莫爾進(jìn)動(dòng)頻率與作用于該體系的射頻場(chǎng)頻率相等時(shí),所發(fā)生的吸收電磁波的現(xiàn)象。帶正電荷的原子核自轉(zhuǎn)時(shí)具有磁性,它在磁場(chǎng)的赤道平面因受到力矩作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),其結(jié)果是核磁矩繞著磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng),這就是拉莫爾進(jìn)動(dòng)(或拉莫爾旋進(jìn))。由于核磁矩有與磁場(chǎng)取向傾于平行的規(guī)律,經(jīng)過一定時(shí)間,自旋核不再受到力矩的作用,拉莫爾進(jìn)動(dòng)也就停止。如在垂直磁場(chǎng)的方向上加進(jìn)一個(gè)與進(jìn)動(dòng)頻率相同的射頻場(chǎng),核磁矩便會(huì)離開平衡位置,拉莫爾進(jìn)動(dòng)又重新開始。核“自轉(zhuǎn)”的速度是不變的,只要磁場(chǎng)強(qiáng)度不變,拉莫爾頻率自始至終也不會(huì)改變。某一種磁核的磁矩在磁場(chǎng)中可取順磁場(chǎng)方向(屬于低能態(tài)),也可取逆磁場(chǎng)方向(屬于高能態(tài))。如果在垂直于磁場(chǎng)的方向加進(jìn)一個(gè)射頻場(chǎng),當(dāng)射頻場(chǎng)的頻率與原子核的拉莫爾頻率相等時(shí),處于低能態(tài)的核子便吸收射頻能,從低能態(tài)躍遷到高能態(tài),此為“核磁共振”現(xiàn)象。當(dāng)射頻中斷時(shí),原子核就把吸收的能量釋放出來,釋放的強(qiáng)度是它們各自特征性的標(biāo)志,即其正常(健康)狀態(tài)的一種印記。根據(jù)這一原理研制的“核磁共振掃描”(簡(jiǎn)稱NMR),是一種新型的斷層顯像技術(shù),可用于許多物體結(jié)構(gòu)的測(cè)定,如化合物結(jié)構(gòu)高分子化合物結(jié)晶度,高分子鏈立體構(gòu)型成分,藥物成分,生物大分子的結(jié)構(gòu),藥物與生物大分子、細(xì)胞受體之間的相互作用,生物活體組織含水量,癌癥診斷,人體NMR斷層掃描(NMR-CT)等。
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