長期以來，核磁共振技術（NMR）由于具有迅速、準確、分辨率高、假陽性低，不破壞樣品等優勢，已經被廣泛應用于化學、生物等科研領域。然而受到儀器成本高昂、維護費用高、實驗室條件嚴苛等影響，NMR技術難以普及到各企業和工廠內使用，令眾多工業領域的客戶望而卻步。

       美國Anasazi公司提供的小型無液氦核磁共振波譜儀為各企業、工廠客戶帶來了全新的體驗，EFT-90系列更是受到很多工業領域客戶的青睞。究竟EFT-90小型無液氦核磁是如何打動研究者的呢？ 讓我們一起來看一看。

圖1 EFT-90系列核磁共振波譜儀

EFT-90系列無液氦核磁共振波譜儀如何贏得工業領域用戶的芳心？

1. 低成本，易維護。傳統核磁高昂的儀器費用和高成本的液氮消耗總是讓企業客戶難以承受。小型核磁EFT-90采用了AlNiCo永磁體，具有超高的磁場溫度穩定性，無需再使用液氦，不僅幫助客戶節省了不菲的儀器采購成本，更是省去了液氦的消耗費用，讓客戶完全從維護成本內解放出來；

2. 功能豐富、性能優越。可測1H/13C/19F/31P等各種核子的一維和二維譜圖，數據更是多次發表在高水平國際化學期刊上，如J Am Chem Soc；J Med Chem；Chem Mater；Org Lett；Organometallics等；

3. 環境要求低，無需單獨實驗室，放置于普通分析實驗室即可；

4. 儀器具有操作簡便、無需專人和隨時使用的特點，為企業的生產工作提供極大的便利；

5. 經久耐用、儀器穩定。于1996年服務于Lake Forest College的儀器，已持續工作20年以上。

應用案例

高分子化合物應用監測方面

       分子印跡是一種為特定高分子化學物質制造選擇性結合位點的技術，該技術包括構建含有目標分子的聚合物框架和移除目標分子兩個步驟。由于常被作為特定分子的分子印跡聚合物（MIPs）具有交聯聚合物不溶性的弱點，可通過可逆加成-斷裂-鏈轉移聚合（RAFT）和關環復分解反應（RCM）制備MIPs。由圖2可知，經過RCM反應后，通過核磁共振技術（NMR），可從譜圖內4.8—6 ppm處看到丁烯基消失[1]。

圖2 RCM交聯反應后，丁烯基（4.8-6 ppm）消失

       核磁共振技術（NMR）可作為企業實驗室內樣品監測的有效方法。由圖3可知，在將高分子聚苯乙烯進行催化加氫加工處理后，通過NMR譜圖觀察，發現化學位移6 ppm處的信號峰已經消失，判斷實驗加工結果。而EFT-90臺式核磁更是可以放在實驗室內隨時使用，為企業生產工作提供了便利，提高了工作效率。

圖3 高分子聚苯乙烯催化加氫后，6 ppm處觀察不到信號峰

食品領域監測方面

       已有研究表明，食品內共軛亞麻酸（CLAs）具有降血脂等功效。但是面對名目繁多的食品，快速、經濟的檢測方法顯得尤為重要。常規的氣相色譜（GC）方法存在預處理麻煩、時間長、耗費大量試劑及后處理困難等特點。而NMR技術具有快速、準確、操作方便等優勢，為食品檢測提供了全新的方法[2]。

       由圖4可知，NMR可通過H譜出峰面積進行積分定量計算出樣品內CLAs的濃度；由圖5可知，將NMR分析結果與常規GC分析結果進行線性相關比較后，線性系數為0.97。說明NMR與GC具有相同的定量分析能力和可信度。

圖4. 以H譜內CLAs在6.30 ppm和5.90 ppm處出峰積分定量，以內標物甘油在4.2 ppm出峰積分做內標

圖5. GC與NMR檢測牛肉內CLAs濃度的線性相關

參考文獻：

[1]. Glen E. Southard, Kelly A. VanHouten, George M. Murray, Soluble and Processable Phosphonate Sensing Star Molecularly Imprinted Polymers, Macromolecules, 2007, 40, 1395-1400.

[2]. ROBERTA MANZANO MARIA, LUIZ ALBERTO COLNAGO, LUCIMARA APARECIDA FORATO, DONALD BOUCHARD, Fast and Simple Nuclear Magnetic Resonance Method To Measure Conjugated Linoleic Acid in Beef, J. Agric. Food Chem., 2010, 58, 6562–6564, DOI:10.1021/jf100345e.

【產品詳情】

nmr核磁共振儀（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer，NMR Spectrometer）是一種用于進行核磁共振實驗用的科學儀器。它通過應用強磁場和射頻脈沖，對物質中的核自旋進行激發和檢測，從而獲取樣品的核磁共振譜圖。

nmr核磁共振儀實驗用通常由以下主要組件組成：

1.磁體（Magnet）：磁體是核磁共振儀的核心部件，產生強大的恒定磁場。高場核磁共振儀通常使用超導磁體，而低場核磁共振儀可能使用永磁體或傳統磁體。

2.射頻系統（RF System）：射頻系統產生射頻脈沖，并將其傳輸到樣品中，用于激發和探測樣品中的核自旋。它包括射頻發生器、射頻放大器、射頻探頭等。

3.梯度線圈（Gradient Coils）：梯度線圈用于在空間中創建非均勻磁場，從而實現空間定位和成像功能。梯度線圈通常是用于核磁共振成像（MRI）的核磁共振儀的關鍵組件。

4.控制系統（Control System）：控制系統用于控制和操作核磁共振儀的各個組件，包括磁場控制、射頻脈沖控制、數據采集和處理等。

5.計算機系統（Computer System）：計算機系統用于數據采集、處理和分析，以及儀器控制和實驗參數設置。它通常與核磁共振儀的控制系統緊密集成。

nmr核磁共振技術的優點是具有高靈敏度、無需對樣品進行處理、可檢測水油含量等，因此在食品、農業、生命科學等領域得到了廣泛的應用。不同類型的核磁共振儀具有不同的規格和功能，可根據實驗需求和研究領域選擇適合的儀器。

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核磁共振波譜儀儀器特點

核磁共振波譜儀（NMR波譜儀）是一種應用廣泛的分析儀器，廣泛用于化學、生命科學、材料科學等領域，具有重要的研究和應用價值。本文將詳細探討核磁共振波譜儀的主要特點，分析其工作原理、應用范圍以及在科研和工業中的獨特優勢，旨在幫助讀者更好地理解這一高端儀器的功能和技術優勢。

工作原理與核心技術

核磁共振波譜儀的核心原理基于原子核在外加磁場中的響應。不同的原子核在磁場中會產生特定的共振頻率，這一頻率與原子核的環境密切相關。通過施加射頻脈沖激發樣品中的原子核，儀器能夠探測到從原子核釋放出的信號并將其轉化為波譜圖。分析這些波譜數據，可以獲得有關分子結構、化學環境以及相互作用的詳細信息。

其中，常見的核磁共振技術包括1H NMR（氫譜）、13C NMR（碳譜）等，通過這些譜圖可以揭示分子內部原子之間的關系，進而幫助研究人員進行化學結構的確定和定量分析。

高分辨率與非破壞性分析

核磁共振波譜儀的一個顯著特點是其高分辨率。與傳統的質譜法或色譜法不同，NMR技術不僅能提供分子中原子的位置和連接方式，還能提供原子環境的精細信息。這使得核磁共振波譜儀在分子結構解析方面具有無可比擬的優勢，尤其在復雜樣品和大分子分析中表現突出。

核磁共振波譜儀具有非破壞性分析的特點。在進行樣品分析時，NMR技術不會對樣品造成任何物理或化學上的損傷，因此，它在樣品需要保存完整性的情況下尤為重要。這一特點使其在生命科學、藥物開發、材料研究等領域得到了廣泛應用。

多功能性與廣泛應用

核磁共振波譜儀不僅能進行常規的分子結構分析，還能夠提供更深入的物質信息。通過多維NMR技術（如二維、三維NMR），儀器能夠揭示分子中復雜的相互作用和立體結構，使研究人員能夠更清晰地理解分子系統的性質。

在化學和生物領域，NMR波譜儀常用于藥物研發中的結構解析，蛋白質與核酸的結構及相互作用研究。它在材料科學中也發揮著重要作用，如在聚合物、催化劑和納米材料的研究中，NMR提供了對分子級別的結構和動力學的深刻洞察。它的多功能性使其成為現代科研中的核心工具。

操作簡便與自動化水平

隨著科技的進步，現代核磁共振波譜儀的操作越來越簡便，儀器的自動化水平也顯著提高。如今，許多NMR波譜儀配備了自動化樣品處理系統，能夠快速切換不同的樣品并進行連續測量。用戶界面設計也愈加友好，大大降低了操作難度。這一發展使得核磁共振波譜儀的使用更加普及，無論是科研人員還是臨床實驗室的技術人員，都能高效地利用該儀器進行高精度分析。

精確性與數據解析能力

核磁共振波譜儀能夠提供高精度的數據，適用于復雜樣品的精細分析。其通過多維數據的解析，使得對分子結構的認知更加全面和準確。通過對波譜圖的深入解析，能夠獲得樣品中不同化學環境的信息，這對于分子表征和物質鑒定至關重要。

在現代化學、藥學以及材料科學的應用中，核磁共振波譜儀的性和高效性使其成為不可或缺的分析工具。尤其在復雜樣品的分析中，NMR技術通過提供詳細的結構信息，極大地提升了分析的準確性和可靠性。

結語

核磁共振波譜儀以其的分辨率、多維分析能力以及非破壞性特點，成為了許多學科中研究和應用的重要工具。隨著技術的不斷進步，NMR儀器的功能和性能也在不斷提升，它將繼續在化學分析、藥物研究、材料科學等多個領域發揮著至關重要的作用。對于科研人員而言，掌握核磁共振波譜儀的使用技巧，將大大提高其科研工作的效率與精確度。

波譜核磁共振（核磁共振波譜）和核磁是同一種現象的不同描述方式。

核磁共振是指在外加恒定強磁場和射頻輻射場的作用下，原子核可發生能級躍遷的現象。當原子核處于低能態時，可以通過吸收或發射特定頻率的射頻輻射而躍遷到高能態，這個特定頻率被稱為共振頻率。核磁共振可以用于確定某種物質中不同原子核的數量和環境。

而波譜核磁共振是對核磁共振現象進行測量、分析和研究的方法和技術。它通過記錄射頻輻射的吸收或發射強度隨頻率的變化，得到核磁共振譜圖。從核磁共振譜圖可以得到關于化合物結構、分子運動、化學環境等信息。

因此波譜核磁共振和核磁的區別就是：核磁共振是一種物理現象，而波譜核磁共振是對這一現象進行測量和研究的方法。

波譜核磁共振技術的應用領域：

【食品農業】

在眾多應用領域之中，食品農業應該是低場核磁共振技術應用較廣泛的領域了，從國家標準的油料種子含油含水率的測定及固體脂肪含量SFC測定，再到農產品、果蔬、畜肉、海產品、乳制品等等，低場核磁共振技術都有應用。

【高分子材料】

這里所說的高分子材料主要包括：彈性體材料（如橡膠）、非金屬復合材料（如玻璃纖維、碳纖維、有機纖維等）、功能膜材料、納米顆粒、凝膠等多孔材料。檢測范圍主要分為定量和定性研究。

其中定量包括：交聯密度、橡膠及增塑劑含量、軟硬段比例、氟含量等。

定性包括：硫化、固化、老化過程、降解過程、吸濕過程等。此外還有性能研究：顆粒聚合物相容性、顆粒表面改性、材料吸附性能、聚合物競爭性吸附、親疏水表征等、分散性能等。

【巖石土壤】【生命科學】【石油勘探開發】等領域的應用，歡迎查看以往文章。

核磁共振波譜儀的參數解析

核磁共振波譜儀（NMR譜儀）作為一種強大的分析工具，在化學、物理、生物學等多個領域發揮著重要作用。它通過測量樣品中原子核的磁性響應，為研究人員提供關于分子結構、分子運動、相互作用等信息。核磁共振波譜儀的性能和應用范圍受到其主要參數的影響，本文將深入解析這些關鍵參數，幫助讀者更好地理解核磁共振波譜儀的工作原理和實際應用。

核磁共振波譜儀的核心參數之一是磁場強度。磁場強度決定了譜儀的分辨率和信號的質量，通常以特斯拉（T）為單位。現代高場NMR波譜儀一般使用較強的磁場（1.0 T至20 T不等），磁場越強，分辨率越高，能夠更精確地分辨相似的核磁共振信號。較強的磁場還可以提高核自旋的能量差，使得譜圖的信號更加清晰，因此，高場磁共振波譜儀是分子結構解析中不可或缺的工具。

接下來是頻率，即譜儀的工作頻率，它與磁場強度密切相關。在核磁共振中，不同類型的原子核（如氫核、碳核、氮核等）對應著不同的共振頻率。對于氫核來說，常見的高場核磁共振波譜儀工作頻率通常在400 MHz至800 MHz之間。頻率越高，儀器的解析度越高，能夠分辨更細微的化學位移差異。因此，頻率的選擇在核磁共振實驗中至關重要，直接影響實驗的精確度和靈敏度。

分辨率是評估核磁共振波譜儀性能的另一個關鍵參數。它指的是儀器能夠分辨出不同信號的小差距。高分辨率的譜儀能夠提供更加細致的譜圖，對于復雜樣品的分析尤為重要。分辨率的提高通常需要更強的磁場和更高的信號采集精度，同時也對數據處理能力提出更高的要求。

采樣時間也是影響NMR波譜儀性能的重要因素之一。采樣時間越長，實驗所獲得的數據就越豐富，譜圖的信號越清晰。相反，采樣時間過短可能導致信號的不完全，甚至影響結果的準確性。根據樣品的濃度、實驗要求以及譜儀的性能，采樣時間需要合理調整，以確保佳的實驗結果。

除了以上基本參數外，核磁共振波譜儀的溫度控制系統、探頭類型、磁場均勻性等也是影響實驗結果的重要因素。例如，某些化學反應或生物分子的研究需要在特定溫度下進行，這時譜儀的溫控系統就顯得尤為重要。不同類型的探頭（如氫核探頭、碳核探頭等）適用于不同的實驗需求，因此，選擇合適的探頭是獲得高質量數據的前提。

在實際應用中，除了對這些基本參數進行優化外，數據采集與處理的技術同樣不可忽視。通過高效的數據處理軟件，可以對原始譜圖進行去噪、基線校正、峰擬合等操作，從而提高信號的質量，進一步提升實驗的精確度和可重復性。

核磁共振波譜儀的性能與多個參數密切相關，包括磁場強度、頻率、分辨率、采樣時間以及其他配套系統的設置。選擇合適的儀器和實驗條件，才能確保研究工作的高效和準確。了解和掌握這些關鍵參數，不僅能夠幫助科研人員優化實驗設計，還能提升核磁共振波譜儀在不同領域中的應用效果。

順磁共振波譜儀應用

順磁共振波譜儀（Electron Paramagnetic Resonance Spectrometer，簡稱EPR）作為一項重要的分析工具，廣泛應用于化學、物理、生物醫學等多個領域。通過精確測量樣品中帶有未配對電子的物質（即順磁性物質）在外加磁場下的響應，順磁共振波譜儀能夠為研究人員提供豐富的分子信息。本文將探討順磁共振波譜儀在不同領域中的應用，分析其在科學研究和工業生產中的重要作用，以及它如何推動相關學科的創新與發展。

順磁共振波譜儀的工作原理

順磁共振波譜儀的工作原理基于電子自旋與外部磁場之間的相互作用。當含有未配對電子的物質置于外部磁場中時，電子自旋會發生能級分裂，導致不同能級之間的躍遷。通過施加特定頻率的射頻輻射，儀器可誘發電子從低能級躍遷至高能級，隨后通過探測電子從高能級躍遷回低能級時釋放的能量來得到相關的光譜信息。該技術能夠精確地揭示分子中未配對電子的分布情況及其與周圍環境的相互作用。

順磁共振波譜儀在化學領域的應用

在化學領域，順磁共振波譜儀被廣泛應用于自由基、過氧化物、金屬離子等順磁性物質的研究。通過對這些物質的電子結構和反應機制的分析，研究人員能夠深入了解化學反應中的關鍵步驟及其機制。例如，順磁共振波譜儀能夠精確測量反應過程中自由基的形成與消失，揭示有機合成中自由基反應的動力學過程。

順磁共振波譜儀在生物醫學中的應用

順磁共振波譜儀在生物醫學領域的應用越來越廣泛。由于許多生物分子，如金屬酶和某些藥物分子，具有順磁性，因此EPR技術成為了研究生物分子結構和功能的重要工具。通過分析這些生物分子的電子自旋信息，研究人員能夠深入了解疾病機制、藥物作用機制及其與體內環境的相互作用。例如，EPR在研究氧自由基在細胞內的產生與作用、探討抗氧化劑在人體中的作用等方面發揮了重要作用。

順磁共振波譜儀在材料科學中的應用

在材料科學領域，順磁共振波譜儀也具有重要的應用價值。隨著新型材料不斷涌現，如何精確分析這些材料的電子結構、探討其順磁性特征成為了研究的。例如，EPR技術可以用于研究半導體材料中的缺陷狀態、金屬氧化物中的金屬離子中心，以及各種納米材料的磁性特征等。順磁共振波譜儀還被廣泛應用于催化劑研究，幫助研究人員分析催化反應過程中活性位點的變化，進一步提高催化性能。

順磁共振波譜儀在環境科學中的應用

環境污染問題日益嚴重，順磁共振波譜儀在環境科學中的應用同樣重要。它能夠幫助檢測水體、空氣及土壤中的有害物質，尤其是對于含有重金屬離子的污染物，如鉛、汞、鉻等的檢測具有顯著優勢。通過對這些污染物的順磁性分析，EPR技術能夠提供污染源的實時監測和污染物遷移的深層次信息，支持環境保護政策的制定與實施。

總結

順磁共振波譜儀作為一種強有力的分析工具，在化學、生命科學、材料科學和環境科學等多個領域發揮著重要作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，EPR技術將為相關學科的深入研究提供更加的數據支持和理論依據。通過進一步優化和改進該技術，順磁共振波譜儀必將在未來的科研與工業應用中展現更大的潛力。

波譜核磁共振就是核磁共振波譜法，與紫外吸收光譜、紅外吸收光譜、質譜被人們稱為“四譜"，是對各種有機和無機物的成分、結構進行定性分析的較強有力的工具之一，亦可進行定量分析。

波譜核磁共振技術的原理：

在強磁場中，某些元素的原子核和電子能量本身所具有的磁性，被分裂成兩個或兩個以上量子化的能級。吸收適當頻率的電磁輻射，可在所產生的磁誘導能級之間發生躍遷。在磁場中，這種帶核磁性的分子或原子核吸收從低能態向高能態躍遷的兩個能級差的能量，會產生共振譜，可用于測定分子中某些原子的數目、類型和相對位置。

波譜核磁共振技術的分類：

核磁共振波譜按照測定對象分類可分為：1H-NMR譜（測定對象為氫原子核）、13C-NMR譜及氟譜、磷譜、氮譜等。有機化合物、高分子材料都主要由碳氫組成，所以在材料結構與性能研究中，以1H譜和13C譜應用最為廣泛。

波譜核磁共振技術在材料領域的應用：

1、定量檢測：橡膠的交聯密度、軟硬段比例、增塑劑含量、含氟量

2、性能評價：顆粒分散、穩定性研究、競爭性吸附性能評價、親疏水表征

3、核磁成像：橡膠及聚合物均一性研究、內部裂縫探測

4、可定制不同溫度等：評價橡膠硫化、固化、老化過程、評價材料與液體作用過程