核磁共振實(shí)驗(弛豫時(shí)間測試)
核磁共振實(shí)驗:核磁共振弛豫時(shí)間測試是一種分析材料動(dòng)力學(xué)特征的技術(shù)。它是利用核磁共振譜儀對樣品核自旋翻轉后自由感應衰減信號的測量,根據核自旋翻轉的速度和復原速度,得到兩種弛豫時(shí)間:自旋-自旋弛豫時(shí)間(T1)和自旋-晶格弛豫時(shí)間(T2)。
T1是核自旋能量從高能級返回低能級所需要的時(shí)間,是描述材料中原子核間相互作用的一種指標,通常代表材料中原子核所處環(huán)境的內部旋轉速率。
T2是指核自旋相位隨時(shí)間的演化,是受磁場(chǎng)中離子之間相互作用和局部磁場(chǎng)擾動(dòng)影響的指標,通常反映材料中離子受到的外部干擾。
因此,通過(guò)測量T1和T2可以反映出樣品分子的運動(dòng)相關(guān)信息,研究樣品分子的結構、構象、動(dòng)力學(xué)行為以及相互作用。該實(shí)驗技術(shù)在化學(xué)、生物化學(xué)、物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域都有廣泛的應用。
核磁共振實(shí)驗可以通過(guò)以下步驟進(jìn)行:
準備樣品:樣品應為液體、固體,要求樣品中含有有核磁共振譜圖中需要觀(guān)測的核。需將樣品置于檢測探頭中,檢測探頭置于強磁場(chǎng)中。
施加RF脈沖:施加一個(gè)稱(chēng)為RF(射頻)脈沖矢量的電磁波,以翻轉樣品中的核自旋。RF脈沖根據需要的實(shí)驗參數進(jìn)行控制,包括幅度、持續時(shí)間、頻率等。
探測核磁共振信號:一旦核自旋被翻轉,并返回到較低的能級后,探針或管子將從樣品中探測到一個(gè)稱(chēng)為自由感應衰減(FID)的信號。這個(gè)信號是由激勵核自旋產(chǎn)生的,FID信號的幅度和形狀對樣品中的核進(jìn)行定量和定性分析。
核磁共振實(shí)驗需要注意的事項:核磁共振實(shí)驗需要使用高精密度的實(shí)驗設備,并需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓和認證才能進(jìn)行。