核磁共振分析原理的研究

　　随着我国成功加人WTO，市场的竞争越来越激烈，石化行业的炼油化工企业对产品质量的要求日益提高，对在线分析仪表及系统的测量分析方法、精度和速度的要求也随之大大提高，但传统的在线分析仪表及系统通常采用的测量分析方法决定了目前的测量分析仪表的结果往往达不到要求，而利用核磁共振的测量分析原理，借助于相应的硬件则能够很好解决炼油厂和化工厂目前的在线分析仪表测量不直接、精度差、速度慢的问题，而且能提高效率。本文将结合实践对核磁共振原理进行相关探讨。

　　1磁旋子

　　核磁共振的测量分析原理基于原子核具有磁场功能，并且其磁场功能可以用来确定化学性质。原子核是由质子和中子组成的，原子核中质子的数目决定了它的原子序数。例如氢，具有一个质子，其原子序数为1，通常称为“H”或简单的称为“质子”。质子具有“旋转子”的特性。旋转子可以认为是一种磁力矩向量，它使得质子像一个小磁体。当无外在静态磁场时，质子磁力线的方向是随机的，如图1;当你将质子放进一个静态强磁场中时，质子的磁力矩向量使自己沿着静态磁场方向B0。排列，就像磁体那样如图2.

　　质子的旋转频率W0与磁场的强度有关，根据测量当B0=1.35T。为简化其间，我们可以把所有旋转质子总称为一个加合磁向量M0。在测量时，我们通过线圈发射RF脉冲，这将产生一个附加磁场B,(电生磁)。当发射的脉冲频率等于或接近质子的旋转频率W0时，质子的加合磁向量M0将发生偏转，并向B1的方向排列，相当于原子核吸收能量，发生偏转。施加脉冲的时间长度由被测物来决定。一个脉冲和下一个脉冲的等侍时间必须足够原子核完全释放。脉冲辐射时间通常为4一20ms。时间越久，磁场的强度越强，M0偏转的角度越大。在脉冲过程中，质子也将吸收能量。当脉冲信号消逝后，M0将返回B0并释放所吸收的能量。这一过程所产生的RF信号将被发射脉冲的同一个线圈所接收。随着M0逐渐返回原位，信号将随时间以指数函数规律衰减。我们把这个信号称作自由感应衰减FID信号。

　　在脉冲核磁共振中，施加脉冲和检测信号的方式是非常关键的。脉冲按照一定的步骤施加，首先激活发射器，接着按预定时间发送脉冲，在关闭发射器，确定接收器电路状况，然后打开接收器接听来自探测器的发生信号。在InvenSyS公司的核磁共振分析系统里，这些顺序由事件表来控制。脉冲间的等待时间必须足够原子核完全释放‘;以太短的脉冲间隔时间施加脉冲会导致测量信号饱和度和结果的损失。