FD-PNMR-Ⅱ型脉冲核磁共振实验仪实验指导书

附：实验报告一．实验目的1．掌握脉冲核磁共振的基本概念和方法。2．通过观测核磁共振对射频脉冲的响应对能级跃迁过程(驰豫)了解。3．学会用自旋回波法测量液体样品的横向驰豫时间T2。二．实验仪器及装置FD-PNMR-Ⅱ型脉冲核磁共振实验仪励磁电源开关放大器变频放大器示波器探头NS脉冲发生器射频脉冲开关控制信号脉冲同步信号三．实验原理（简）核磁共振是指受电磁波作用的原子核系统在外磁场中能级之间发生共振跃迁的现象。实现核磁共振的条件：在一个恒定外磁场0B作用下，另在垂直于0B的平面内加进一个旋转磁场1B,使1B转动方向与的拉摩尔进动同方向，如1B的转动频率与拉摩尔进动频率0相等时，会绕0B和1B的合矢量进动，使与0B的夹角发生改变,增大,核吸收1B磁场的能量使势能增加，如果1B的旋转频率与0不等，自旋系统会交体地吸收和放出能量，没有净能量吸收。因此能量吸收是一种共振现象，只有1B的旋转频率与0相等才能发生共振。因为磁共振的对象不可能单个核，而是包含大量等同核的系统，所以用体磁化强度M来描述,核系统M和单个核i的关系为：NiiM1，M体现了原子核系统被磁化的程度。具有磁矩的核系统，在恒磁场0B的作用下，宏观体磁化矢量M将绕0B作拉摩尔进动，进动角频率00B2若某时刻,在垂直于0B方向上施加一射频脉冲B1，其脉冲宽度pt满足1Ttp,2Ttp（1T,2T为原子核系统的驰豫时间），则M将以频率1B绕B1轴进动。M转过的角度ptB1称为倾倒角,如果脉冲宽度恰好使2/或，称这种脉冲为090或0180脉冲。90脉冲的FID（自由衰羞信号）信号幅值最大，180脉冲的幅值为零。四．实验内容1.用示波器观察自由衰减信号（FID信号）用第一脉冲进行观察观察。第一脉冲宽度由零开始调大至某值，相应磁场0I调整，探头及匀场线圈系统调整，观察波形变化，目的都使FID信号衰减最慢。脉冲宽度变化意味着样品体系、体磁化矢量、倾倒角的变化。设置不同的脉冲宽度使产生不同的倾倒角度，如090，0180等，观察FID变化，090信号最大，0180信号为零。2.用自旋回波法测量横向弛豫时间2T在实验内容1调节基础上，用0018090脉冲的方法获得自旋回波信号，如果自旋回波较小，可以反复调节0I至回波最大，再改变分别获得回波极大值，改变脉冲间隔，用声卡采集信号并保存，利用软件求出2T.五．实验步骤和测量方法1.仪器安装详细的安装和连线参考《FD-PNMR-Ⅱ型脉冲核磁共振实验仪使用说明书》。2.初步调试a.将“脉冲发生器”的第一、二脉冲宽度拔段开关打至1ms档；重复时间打至1S档；脉冲的重复时间电位器及脉冲间隔电位器旋至最大。b.“射频相位检波器”的参数设置：将增益波段开关打至5mV档(即最灵敏档)。c.示波器设置：将“射频相位检波器”的‘检波输出’信号接CH1通道(或CH2)并把幅度拔至0.1V，AC档；将“脉冲发生器”的‘脉冲输出’(右)接同步端口(即EXT端)；频率放至2ms或5mS档；同步方式选择“常态”(NORM)档，“上升触发”、“+”,调节“电平”至同步。d.通电后调试，当调节I0时由零调至最大,若无信号时可能电流方向接反，改变“匀场线圈电源”上的‘电流换向开关’，电流方向改变，此时再调节便可得到信号(FID信号和自旋回波信号)。e．计算机记录：将“射频相位检波器”中‘检波输出’的输出信号通过‘微机信号连接线’接至计算机声卡的‘MIC’上，并将计算机‘音量控制’中的‘麦克风’打开，打开操作软件记录并进行测量。操作参考FD-PNMR-Ⅱ型脉冲核磁共振实验仪软件使用方法。六．数据记录与处理使用计算机软件采集数据并计算出横向弛豫时间。