Erresonantzia Magnetiko Nuklearra

Edukia
1. Zer da erresonantzia magnetiko nuklearra?
2. Erresonantzia magnetiko nuklearraren aplikazioa
3. Erresonantzia magnetiko nuklearraren funtzionamendu-printzipioa
4. Erresonantzia magnetiko nuklearraren egitura
5. Erresonantzia magnetiko nuklear motak
    5.1. Etengabeko uhin-nuklear erresonantzia magnetiko
    5.2. Fourier-en Transformada pultsatua - erresonantzia magnetiko nuklearra
6. Erresonantzia magnetiko nuklearraren zehaztapenak eta ezaugarriak
7. Nola mantendu erresonantzia magnetiko nuklearra?
8. Nola ordenatu erresonantzia magnetiko nuklearra?

Erresonantzia magnetiko nuklearra (NMR) nukleo atomikoek irrati-maiztasun-erradiazioaren xurgapena aztertzeari egiten dio erreferentzia eta material organiko eta ez-organikoen egitura eta osagaien analisi kualitatibo eta, batzuetan, kuantitatiborako tresnarik indartsuenetako bat da.
Erresonantzia magnetiko nuklearra prozesu fisiko bat da, zeinetan momentu magnetiko ez-zeroa duen nukleo atomiko batek, kanpoko eremu magnetiko baten eraginez, spin-energia mailaren Seeman-en zatiketa bat jasaten du eta maiztasun jakin bateko irrati-maiztasuneko erradiazioa erresonantziaz xurgatzen du. Erresonantzia magnetiko nuklearra espektroskopia espektroskopiaren adar bat da, zeinaren erresonantzia-maiztasunak RF bandan dauden eta dagozkion jauziak Seeman energia nuklearraren mailan spin nuklearrenak dira.

Konposatu organikoen egituraren identifikazioa
Erresonantzia magnetiko nuklearraren espektroskopia konposatu organikoen egitura identifikatzeko erabil daiteke, oro har, aldaketa kimikoetan oinarrituta; zatiketa-gailur akoplatuen eta akoplamendu-konstanteen kopurua taldeen elkarketa zehazteko, eta H-gailur bakoitzaren eremu integratua talde bakoitzaren protoi-erlazioa zehazteko. Erresonantzia magnetiko nuklearraren espektroskopia azterketa kinetiko kimikoetarako erabil daiteke, hala nola, molekula barneko errotazioa, truke kimikoa, etab., guztiek nukleotik kanpoko ingurune kimikoaren baldintzei eragiten dietelako, eta, beraz, espektroetan islatu beharko lukete.

Osagai anitzeko materialen analisia
Osagai bakoitzaren RMN parametroak modu independentean existitzen dira material baten osagai asko daudenean, eta polimeroen arteko bateragarritasuna aztertzen da. Bi polimeroen arteko identitatea ona denean, nahasteen kiralitate-denbora berdina izan behar da, baina bateragarritasuna eskasa denean, desberdina da.
Horrez gain, polimeroen azterketan ere erabiltzen da polimerizazio-erreakzio-mekanismoa, polimeroen sekuentzia-egitura, polimero ezezagunen identifikazio kualitatiboa, propietate mekaniko eta fisikoen analisia, etab.

Lesioak aurkitzea
Erresonantzia magnetiko nuklearra (MRI) irudi medikoen teknologia berri bat da, erresonantzia magnetiko nuklearraren (RMN) printzipioak erabiltzen dituena, garunari, tiroideari, gibelari, behazun-maskukuari, barea, giltzurruna, pankrea, giltzurrun-guruinari, umetokiari diagnostiko gaitasun bikainak emateko. obulutegiak, prostata eta beste organo parenkimal batzuk, baita bihotza eta odol-hodi handiak ere.

The Erresonantzia magnetiko nuklearraren tresnaren funtzionamendu printzipioa hau da, eremu magnetiko indartsu batean nukleoak energia-mailaren zatiketa jasaten duela, eta kanpoko erradiazio elektromagnetikoa xurgatzen denean, energia nuklearraren mailaren jauzia gertatuko da, hau da, NMR fenomenoa bezala ezagutzen dena. Aplikaturiko RF eremuaren maiztasuna nukleoaren spin-in-aren maiztasunaren berdina denean, RF eremuaren energia eraginkortasunez xurga dezake nukleoak, energia-maila jauziari bultzada bat emanez. NMR-k nukleo batek RF erradiazioaren xurgapena aztertzen du eremu magnetiko indartsu batean.

Erresonantzia magnetiko nuklearra espektrometroa batez ere iman, zunda, RF eta audio igorpen-unitatez eta maiztasun eta eremu magnetikoko miaketa-unitatez osatuta dago.

Imana RMN tresna baten osagairik oinarrizkoena da. Eremu magnetiko sendo, egonkorra eta uniformea ​​eskaintzen duen iman bat behar du. MRIan hiru iman mota erabiltzen dira: iman iraunkorrak, elektroimanak eta iman supereroaleak. Iman iraunkorrek eta elektroimanek lortzen duten eremu magnetikoak, oro har, ezin du 2.5T baino handiagoa izan. iman supereroaleek, berriz, eremu magnetikoa 10T edo gehiago egin dezakete, eta eremu magnetikoa egonkorra eta uniformea ​​da. Gaur egun, agurra erresonantzia-tresna supereroalea 200-400MHz-koa da, 600MHz arte, baina MRI tresna supereroalea garestia da eta bere erabilera ez da oso ohikoa gaur egun.

Zunda polo magnetikoaren hutsunean instalatzen da eta RMN seinalea detektatzeko erabiltzen da, hau da, tresnaren bihotza. Zunda lagin-hodi batek, igorpen-bobina batek eta anplifikadore batek osatzen dute. Probatu beharreko lagina lagin-hodian jartzen da eta, ondoren, bobinak jaso eta igorleekin dituen karkasan. Eremu magnetikoak eta maiztasun iturriak zundaren bidez laginaren gainean eragiten dute.
Eremu magnetikoaren homogeneotasun-efektuak batez bestekoa kalkulatzeko, lagin-zunda turbina pneumatiko batez hornituta dago, lagin-hodiari bere ardatz bertikalean minutuko ehunka bira abiaduran biratzeko aukera ematen diona.

Bereizmen handiko uhin-espektrometroek RF maiztasun eta funtzio egonkorrak behar dituzte. Horretarako, tresnak normalean kuartzo kristalezko osziladore bat erabiltzen du tenperatura konstantean oinarrizko maiztasuna lortzeko, eta, ondoren, maiztasuna bikoiztu, maiztasun modulazioa eta anplifikazio funtzionala behar den RF seinale iturria lortzeko.
Oinarrizko lerroaren egonkortasuna eta eremu magnetikoa blokeatzeko gaitasuna hobetzeko, eremu magnetikoa audioarekin modulatu behar da. Horretarako, audio modulatutako seinalea kuartzo kristalezko osziladoretik lortzen da eta zundaren modulazio-bobinara elikatzen da potentzia anplifikatu ondoren.

Zunda-aurreanplifikagailutik lortutako RMN seinalea duen RF irteera osziloskopioan eta grabagailuan bistaratzen da detektagailu eta anplifikazio batzuen ondoren, RMN espektroa lortzeko.

Aire konpresorea
Aire konprimitua sortzen da lagin-hodiaren karga eta deskarga kontrolatzeko eta funtzionamenduan zehar lagin-hodia biratzeko. Hodiaren erdian deshumidifikazio-kutxa-iragazkia dago, non aire-konpresoreak aire konprimitua zunda elikatzen duen, zundari ematen zaion airea garbi eta lehor egon dadin.

Aurreprozesatzeko unitatea
Zati honek aire-fluxua kontrolatzeko funtzioak ditu, tenperatura aldakorreko sistema kontrolatzeko, seinalearen anplifikazio primarioa eta nitrogeno likidoaren bistaratzea.

Tenperatura aldakorra kontrolatzeko atala
Berogailu elektrikoaren alanbrearen bidez tenperatura igotzeko, zehaztasuna 0.1 ℃ irits daiteke. Tenperatura baxuko esperimentuetarako, zundaren tenperatura jaitsi egiten da Dewar botilatik botatako nitrogeno gasarekin.

Uhin jarraituko RMN tresna esan nahi du RF-ren maiztasuna edo kanpoko eremu magnetikoaren intentsitatea etengabe aldatzen dela, hau da, etengabeko miaketa egiten dela behatutako nukleoak sekuentzialki kitzikatu arte RMN jasateko. Batez ere iman, RF transmisore, detektagailu, anplifikadore eta grabagailuz osatuta dago.

Etorreraren etorrera Fourier RMN pultsatua 1970eko hamarkadaren erdialdean 13C RMN ikerketaren garapen azkarra ekarri zuen.
Pultsu Fourier transformada-NMR tresna uhin etengabeko tresnatik desberdina da pultsu programaren kontrolagailu eta datuak eskuratzeko eta prozesatzeko sistemaz hornituta dagoelako, eta pultsu sendo eta laburra (1 ~ 50 μs) erabiltzen du nukleo guztiak kitzikatzeko. aldi berean neurtuta, sistema hartzailea pizten du pultsua amaitzen den denbora batean, eta indukzio askearen desintegrazio seinalea (FID) eskuratzen du. Indukzio askearen desintegrazio seinalea (FID) biltzen da nukleoak oreka egoerara itzultzen direnean. erlaxazio-prozesua eta gero hurrengo pultsua kitzikatu egiten da. FID seinalea denbora-domeinuko funtzio bat da, hau da, hainbat maiztasuneko seinaleen gainjartzea eta maiztasun-domeinuko funtzio batean bihurtzen da Fourier-en eraldaketaren bidez ezagutu beharreko ordenagailu batean.
PFT-NMR oso sentikorra da, ugaritasun baxuko nukleoetarako erabil daiteke, proba-denbora laburra du (segundo batetik bestera miaketa bakoitzeko) eta nukleoen erlaxazio-denbora ere zehaztu dezake, RMN-a erabiliz erreakzio-dinamika zehazteko. errealitate bat.

Ezaugarriak:
1. Lurrean muntatutako RMN espektrometroa beste teknika analitiko batzuen pareko kalitatezko datuak eskaintzen ditu, software erabilerrazarekin, RMN espektroskopian adituak ez direnek ere EMN garrantzitsuan behin betiko emaitzak lortzeko.

2. Lurrean muntatutako NMR espektrometroa ke-kanpaian edo banku batean instala daiteke, azpiegitura gehigarrien beharra ezabatuz.

NMR aldizka helio likidoarekin eta nitrogeno likidoz betetzea
Erresonantzia magnetiko nuklearraren espektrometroaren mantentzearen helburu nagusia imanen supereroankortasuna mantentzea da, horrela helio likidoa eta nitrogeno likidoa aldizka bete behar direla. Nitrogeno likidoa helio likidoa baino produktiboagoa eta merkeagoa da, beraz, beharrezkoa da nitrogeno likidoa betetzea helio likidoaren lurrunketa moteltzeko, normalean astebete edo bi astetan eta hiru edo sei hilabetetan egiten denaren arabera. RMN iman mota.
Erresonantzia magnetiko nuklearreko tresnaren mantentzaileak helio likidoaren eta nitrogeno likidoaren maiz irakurketak egin behar ditu garaiz bete behar diren zehazteko. Nitrogeno likidoa garaiz bete ezean, helio likidoaren hegazkortasun azkarragoa izan daiteke, eta horrek imanak bere ahalmena gal dezake. Hori dela eta, garrantzitsua da helio likidoaren eta nitrogeno likidoaren kopurua egunero behatzea eta erregistratzea, tresnaren funtzionamendu egokia bermatzeko.

Objektu ferromagnetikoak RMNren imanetara hurbiltzea eragoztea
Igogailuak, autoak, zilindroak, orgak, erlojuak, txartel magnetikoak, taupada-markagailuak eta abar objektu ferromagnetikoak imanaren Gauss-lerroetatik gertu mugitzen badira eta indar-lerro magnetikoak mozten badira, iman supereroalearen energia elektromagnetikoa erraz bihurtzen da termiko. energia azkar eta imanaren tenperatura igotzen da, helio likidoaren hegazkortasun azkarra eta, azkenean, propietate supereroaleen galera (super-galera). Tokiko tenperatura altuek imana erre dezakete, geruzen arteko tentsio altuak isolamendu-materiala hautsi dezakete eta korronte gehiegizko hazkundeak kalte mekanikoak ekar ditzake. Eremu horretan, beharrezkoa da objektu ferromagnetikoak imanera hurbiltzea saihestea, kalte itzulezinak ekiditeko.

RMN espektrometroko ekipo osagarriak
Laborategia UPS, aire-hornikuntza-sistema zentralizatua, deshezegailu bat eta aire girotua ekipamendu osagarrien erabilera mantentzeko, batez ere aire-hornikuntza-sistema zentralizatuko konpresore gelak tenperatura eta hezetasuna ondo kontrolatu behar ditu. Horrez gain, beharrezkoa da aldian-aldian egiaztatu eta ziurtatu behar da aire-hornidura-sistema zentralizatua ondo zigilatuta dagoela, aire-ihesek sistemaren bizitzan eragina izan ez dezaten, konpresore-unitatea etengabe ponpatuz epe labur batean.

Gurea interesatzen bazaizu erresonantzia magnetiko nuklearra edo zalantzaren bat baduzu, idatzi mezu elektroniko bat helbide honetara [posta elektroniko bidez babestua], ahalik eta azkarren erantzungo dizugu.