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2025-01-21 09:29:54低場(chǎng)核磁共振
低場(chǎng)核磁共振是一種分析技術(shù)，利用磁場(chǎng)和射頻波研究物質(zhì)中原子核的磁性質(zhì)。與高場(chǎng)核磁共振相比，低場(chǎng)設(shè)備成本較低，操作簡(jiǎn)便。它主要用于測(cè)定物質(zhì)的含水量、孔徑分布、分子流動(dòng)性等，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。低場(chǎng)核磁共振通過檢測(cè)原子核的弛豫時(shí)間，提供物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特性的信息。

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lf-nmr 低場(chǎng)核磁共振
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2023-07-10 13:03:06lf-nmr/mri 低場(chǎng)核磁共振
低場(chǎng)核磁共振（Low-Field Nuclear Magnetic Resonance，LF-NMR）或低場(chǎng)核磁共振成像（Low-Field MRI）是指在相對(duì)較低的磁場(chǎng)強(qiáng)度下進(jìn)行的核磁共振技術(shù)或成像技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)的高場(chǎng)核磁共振技術(shù)（如1.5T或3T），低場(chǎng)核磁共振通常指磁場(chǎng)強(qiáng)度在0.1T到1.5T范圍內(nèi)的系統(tǒng)。lf-nmr/mri低場(chǎng)核磁共振技術(shù)具有一些特殊的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)：1.低成本：相對(duì)于高場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)，低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行成本較低，使得該技術(shù)在一些預(yù)算有限的研究或應(yīng)用領(lǐng)域更具可行性。2.便攜性：低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為便攜式設(shè)備，易于移動(dòng)和部署。這使得它在野外、臨床診斷或偏遠(yuǎn)地區(qū)等場(chǎng)景下的應(yīng)用具有優(yōu)勢(shì)。3.特定應(yīng)用：lf-nmr/mri低場(chǎng)核磁共振技術(shù)在某些特定應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)，例如食品質(zhì)量檢測(cè)、油水分離、巖心分析等。由于不同核磁共振參數(shù)（如T1、T2等）在不同場(chǎng)強(qiáng)下的變化特點(diǎn)，低場(chǎng)核磁共振可以提供特殊的信息。低場(chǎng)核磁共振成像：lf-nmr/mri低場(chǎng)核磁共振成像通常用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域，如關(guān)節(jié)成像、腦部成像等。雖然低場(chǎng)成像分辨率較低，但它具有較短的掃描時(shí)間和較低的磁場(chǎng)要求，對(duì)某些臨床情況或特定應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)。需要注意的是，低場(chǎng)核磁共振系統(tǒng)的性能和成像質(zhì)量相對(duì)較差，分辨率較低，對(duì)于某些細(xì)節(jié)的觀察可能不夠清晰。因此，在選擇核磁共振系統(tǒng)時(shí)，需要綜合考慮具體應(yīng)用需求、成本和設(shè)備性能等因素。lf-nmr/mri低場(chǎng)核磁共振主要可分為磁體、射頻、譜儀和溫控四個(gè)部分；
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2022-11-21 12:02:00低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫時(shí)間
低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫時(shí)間在核磁共振現(xiàn)象中，弛豫是指原子核發(fā)生共振且處在高能狀態(tài)時(shí)，當(dāng)射頻脈沖停止后，將迅速恢復(fù)到原來低能狀態(tài)的現(xiàn)象。恢復(fù)的過程即稱為弛豫過程，它是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程，需要一定的時(shí)間反映了質(zhì)子系統(tǒng)中質(zhì)子之間和質(zhì)子周圍環(huán)境之間的相互作用。完成弛豫過程分兩步進(jìn)行，即縱向磁化強(qiáng)度矢量Mz恢復(fù)到最初平衡狀態(tài)的M0和橫向磁化強(qiáng)度Mxy要衰減到零，這兩步是同時(shí)開始但獨(dú)立完成的，下面將簡(jiǎn)單介紹低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫過程和低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫時(shí)間T2。低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫過程在射頻脈沖的作用下，所有質(zhì)子的相位都相同，它們都沿相同的方向排列，以相同的角速度（或角頻率）繞外磁場(chǎng)進(jìn)動(dòng)。當(dāng)射頻脈沖停止后，同相位的質(zhì)子彼此之間將逐漸出現(xiàn)相位差，即失相位。我們把質(zhì)子由同相位逐漸分散zui終均勻分布，宏觀表現(xiàn)為其橫向磁化強(qiáng)度矢量Mxy從zui大（對(duì)于π/2脈沖來說，為M0）逐漸衰減為0的過程稱為橫向弛豫過程。低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫時(shí)間低場(chǎng)核磁共振橫相弛豫時(shí)間又稱自旋-自旋弛豫時(shí)間，通常用Mxymax衰減63%時(shí)所需的時(shí)間，所以經(jīng)過一個(gè)T2時(shí)間，Mxy還存在37%在實(shí)際工作中，一般認(rèn)為Mxy經(jīng)過5T2時(shí)間已基本衰減為零。下圖表示π/2脈沖之后Mxy隨時(shí)間的衰減曲線：在MRI中，通常用橫向弛豫時(shí)間T2來描述橫向磁化強(qiáng)度Mxy衰減的快慢，如果T2小就說明橫向磁化強(qiáng)度Mxy衰減快。否則，若T2長(zhǎng)就說明橫向磁化強(qiáng)度Mxy衰減慢。在給定外磁場(chǎng)中，T2僅取決于組織，不同的組織由于其自旋-自旋相互作用效果不同，而這種效果取決于質(zhì)子間的接近程度。由于不同組織自旋-自旋相互作用效果不同，所以不同組織的T2不同，固體中的T2比液體中的T2短的多。特別注意的是：橫向弛豫時(shí)間T2比縱向弛豫時(shí)間T1快5-10倍，也就是說在縱向磁化強(qiáng)度恢復(fù)到M0時(shí)，橫向磁化強(qiáng)度早已經(jīng)衰減為零。
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2022-12-21 15:24:34低場(chǎng)核磁共振技術(shù)研究國(guó)產(chǎn)cmp研磨液
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)研究國(guó)產(chǎn)cmp研磨液什么是cmp研磨液？CMP 全稱為 Chemical Mechanical Polishing，即化學(xué)機(jī)械拋光。該技術(shù)是半導(dǎo)體晶圓制造的比備流程之一，對(duì)高精度、高性能晶圓制造至關(guān)重要。拋光液的主要成分包括研磨顆粒、PH值調(diào)節(jié)劑、氧化劑、分散劑等。從成分中我們就大概知道了拋光液是一種對(duì)分散要求很高的納米材料懸浮液，所以研磨過程中對(duì)顆粒的尺寸變化以及顆粒在懸浮液中的分散性都有著極其嚴(yán)苛的要求。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)研究國(guó)產(chǎn)cmp研磨液低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)以水分子（溶劑）為探針，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)懸浮液體系中水分子的狀態(tài)變化。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)可以區(qū)分出納米顆粒與溶劑的固液界面間那一層薄薄的表面溶劑分子，當(dāng)顆粒尺寸或顆粒分散性發(fā)生變化時(shí)，顆粒表面的溶劑分子也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)可以靈敏的檢測(cè)到這這種變化狀態(tài)和變化過程，從而可以快速地評(píng)價(jià)例如拋光液以及相關(guān)懸浮液樣品的分散性和懸浮液中顆粒尺寸的變化過程。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)與傳統(tǒng)氮?dú)馕椒ㄓ心男┎町?？在低?chǎng)核磁弛豫技術(shù)還未應(yīng)用于拋光液領(lǐng)域之前，蕞常用的方法是用氮?dú)馕椒▉肀碚黝w粒的比表面積。但是在實(shí)際的研發(fā)與生產(chǎn)過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)就算氮?dú)馕椒ū碚鞯难心ヮw粒的比表面積非常穩(wěn)定，拋光過程中還是會(huì)發(fā)生拋光液性能不穩(wěn)定的情況。而這種情況很可能是研磨顆粒在溶劑體系中發(fā)生了團(tuán)聚，進(jìn)而發(fā)生了尺寸上的變化而導(dǎo)致蕞終研磨性能的問題。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)可直接用于研磨液原液的分散性檢測(cè)，可以快速評(píng)價(jià)懸浮液體系的分散性而被廣泛應(yīng)用于CMP拋光液的研發(fā)與生產(chǎn)控制中。低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)還能用于哪些領(lǐng)域？低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)除了用于半導(dǎo)體CMP拋光液，還可以用于國(guó)家正大力扶持的新能源電池漿料，光伏產(chǎn)業(yè)的導(dǎo)電銀漿，石墨烯漿料，電子漿料等新材料領(lǐng)域。這些方向都非常適合采用低場(chǎng)核磁弛豫技術(shù)來研究其原液的分散性、穩(wěn)定性。
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2022-12-19 16:12:22巧克力脂肪含量的測(cè)定-低場(chǎng)核磁共振法
巧克力脂肪含量的測(cè)定-低場(chǎng)核磁共振法巧克力是一種高熱量食品，很多人都喜歡吃巧克力，其中蛋白質(zhì)含量偏低，脂肪含量偏高。雖然巧克力有不少好處，但是因?yàn)樗母邿崃靠蓪?dǎo)致肥胖。巧克力中脂肪含量是衡量其質(zhì)量的重要理化指標(biāo)。目前，對(duì)于巧克力脂防含量測(cè)定的具體方法沒有明確的規(guī)定。不同的檢驗(yàn)方法得到的檢驗(yàn)結(jié)果存在差異。常用的巧克力脂防含量的測(cè)定方法有：索氏抽提法、酸水解法、低場(chǎng)核磁共振法等。長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)工證明索氏抽提法和酸水解法對(duì)于巧克力制品中脂肪含量測(cè)定的結(jié)果與真實(shí)值相比都不甚理想。索氏抽提法巧克力脂肪含量的測(cè)定：索氏抽提法主要是用乙迷或石油醚等有機(jī)溶劑抽提后，蒸去溶劑所得的物質(zhì)，除脂防外還含有色素、揮發(fā)油、蠟等物質(zhì)，稱為粗脂肪。此外，索氏抽提法不適用于含糖量過高的食品，因?yàn)椋称分械奶欠謺?huì)隨著乙迷等溶劑被抽提到接收瓶中，致使測(cè)定值偏高。而巧克力制品正是含糖量較高的食品，在用索氏抽提法時(shí)會(huì)導(dǎo)致蕞后結(jié)果偏離真實(shí)值。一個(gè)重要的原因是巧克力制品中含有奶粉，其中的乳脂肪在抽提時(shí)不能被乙迷所溶解，這又造成結(jié)果的誤差。酸水解法巧克力脂肪含量的測(cè)定：酸水解法適用于加工食品和結(jié)塊的不溶性樣品，以及不易除去水分的樣品。其利用強(qiáng)酸破壞蛋白質(zhì)，纖維素等，使脂肪游離出來，再用乙迷提取。選用此法時(shí)，強(qiáng)酸可以打破巧克力制品中乳脂球膜，使乳脂肪游離出來，稱之為總脂肪。但是，由于巧克力制品中含糖量較高，同樣也會(huì)影響檢驗(yàn)結(jié)果。另外，酸水解法由于人為主觀因素會(huì)帶來“在吸取醚層時(shí)，因界面不清晰，導(dǎo)致吸得不完荃或吸出黑色水分的結(jié)果”，在蕞后揮散乙迷烘干后的蕞后測(cè)定值或多或少的偏離真實(shí)值，影響檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度。低場(chǎng)核磁共振法巧克力脂肪含量的測(cè)定：低場(chǎng)核磁法是基于巧克力產(chǎn)品中脂肪含量與采集到的NMR信號(hào)強(qiáng)度成正比，通過將每克樣品的NMR信號(hào)對(duì)應(yīng)于脂肪含量進(jìn)行定標(biāo)，即可定量未知樣品中的脂肪含量。使用自旋回波序列進(jìn)行測(cè)量，圖一是自旋回波序列與檢測(cè)到的核磁信號(hào)。在90度射頻脈沖后t1處測(cè)量了自由感應(yīng)衰減（FID）NMR信號(hào)。此時(shí)信號(hào)幅度（A1）與樣品的固相和液相（基質(zhì)和油分）中的H質(zhì)子數(shù)成正比。180度脈沖后，檢測(cè)自旋回波信號(hào)幅度為A2，此時(shí)固相的信號(hào)已經(jīng)衰減為0，A2僅為油的信號(hào)，A2與樣品的脂肪量成正比，從而進(jìn)行定量測(cè)量。使用3~6個(gè)已知脂肪含量的樣品進(jìn)行定標(biāo)后，未知樣品可在30秒~3分鐘鐘內(nèi)完成測(cè)試。測(cè)試過程快速無損，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線過程測(cè)試。推薦儀器：PQ001系列低場(chǎng)核磁共振分析儀
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2022-11-25 17:32:20低場(chǎng)核磁共振法用于淀粉玻璃化轉(zhuǎn)變溫度研究
低場(chǎng)核磁共振法用于淀粉玻璃化轉(zhuǎn)變溫度研究淀粉不僅是食品中的重要的組成成分,而且也是有用的食品工業(yè)原料,應(yīng)用用途十分的廣泛。大家都知道,淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成,直鏈淀粉為一條直鏈的結(jié)構(gòu),分子量較小,支鏈淀粉是高度分支,分子量通常較高。由于來自不同種植物的淀粉在結(jié)構(gòu),組成和分子狀態(tài)方面的差異,來自不同的來源的淀粉具備各自的使用功能。食品的玻璃化轉(zhuǎn)變可能會(huì)引起食品的貨架壽命和質(zhì)構(gòu)等的改變,已成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的這個(gè)概念目前被廣泛的應(yīng)用在食品科學(xué)的領(lǐng)域當(dāng)中。玻璃化轉(zhuǎn)變是一種二級(jí)相變,物質(zhì)不會(huì)放出潛熱,不發(fā)生相變,他的宏觀上在物質(zhì)的物理、電學(xué)、熱及力學(xué)等其他性質(zhì)上,表現(xiàn)出變化或者不連續(xù)性。當(dāng)食品處在玻璃態(tài)時(shí),食品的分子分散的速率就會(huì)減慢,產(chǎn)品的品質(zhì)就會(huì)提高,然而,當(dāng)食品發(fā)生了玻璃化轉(zhuǎn)變之后,它的理化性質(zhì)就會(huì)發(fā)生明顯的改變。淀粉的玻璃化轉(zhuǎn)變對(duì)機(jī)械性能的影響很大,如引起淀粉的質(zhì)構(gòu)特性和產(chǎn)品老化等重要影響。因此,研究淀粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是非常重要的。聚合物在比較低的溫度下,分子的熱運(yùn)動(dòng)所需要的能量就很低,只有分子中的鏈節(jié)、支鏈等比較小的運(yùn)動(dòng)單元可以運(yùn)動(dòng),而鏈段和分子鏈處于被凍結(jié)的狀態(tài),聚合物在外界作用下只能發(fā)生微小的形變,這個(gè)時(shí)候聚合物表現(xiàn)出來的力學(xué)性質(zhì)和玻璃相似,所以把這種狀態(tài)叫做玻璃態(tài)。聚合物發(fā)生了玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。當(dāng)食品處在玻璃態(tài)的時(shí)候,受擴(kuò)散控制的食品的品質(zhì)變化的反應(yīng)就會(huì)變得非常的緩慢,有的甚至不會(huì)發(fā)生。這時(shí)的食品的各個(gè)方面的性質(zhì)就會(huì)非常的穩(wěn)定,對(duì)于食品的保存和新鮮程度等品質(zhì)的保持就十分有利。大部分的谷物類食品是以淀粉為原料的,如小吃、焙烤食品等。面包在儲(chǔ)藏的過程會(huì)發(fā)生老化(硬化),嚴(yán)重影響面包的品質(zhì),淀粉結(jié)晶就是影響面包老化的重要因素。當(dāng)儲(chǔ)藏溫度低于Tg時(shí),淀粉就不會(huì)發(fā)生結(jié)晶,所以將面包在玻璃態(tài)時(shí)儲(chǔ)藏,對(duì)yi制面包老化很有效。食品中的玻璃化轉(zhuǎn)變會(huì)影響食品的貨架壽命和質(zhì)構(gòu)等。低場(chǎng)核磁共振法測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：NMR是一種通過測(cè)定活性原子核的弛豫特性來描述分子運(yùn)動(dòng)特性的技術(shù)。用NMR測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是基于弛豫時(shí)間(T1、T2)可以衡量玻璃化轉(zhuǎn)變時(shí)分子鏈段運(yùn)動(dòng)的急劇變化。與上述方法相比，NMR對(duì)所測(cè)食品樣品沒有限制，對(duì)樣品亦不具破壞性，靈敏度高，能夠快速、實(shí)時(shí)、荃芳位、定量的研究樣品。玻璃化轉(zhuǎn)變是指非晶態(tài)的高聚物（包括晶態(tài)高聚物中的非晶體部分）從玻璃態(tài)到高彈態(tài)的轉(zhuǎn)變或者從高彈態(tài)到玻璃態(tài)的轉(zhuǎn)變。許多研究人員已經(jīng)接受食品也是聚合物這一觀點(diǎn)并將其作為聚合物體系進(jìn)行分析，聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)是分子運(yùn)動(dòng)，聚合物由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)時(shí)，含有質(zhì)子的基團(tuán)運(yùn)動(dòng)頻率增加，這些變化可由弛豫時(shí)間T1和T2來衡量。當(dāng)聚合物處于玻璃態(tài)時(shí)，T2不隨溫度而變，表現(xiàn)出剛性晶格的性質(zhì)，玻璃化轉(zhuǎn)變后，突破剛性晶格的限制，T2隨溫度升高而增大。繪制T2-溫度曲線，T2轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度即玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。T2-溫度曲線和T1-溫度曲線都是由兩條近似直線的不同斜率的直線部分組成，這兩條直線的交點(diǎn)就看作為相轉(zhuǎn)變點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)的溫度就是相轉(zhuǎn)變溫度，即我們所要測(cè)定的Tg。對(duì)于“U”曲線，其zui低點(diǎn)，即為相轉(zhuǎn)變點(diǎn)，所對(duì)應(yīng)溫度為Tg。
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