本書作為小型化核磁共振儀器與應(yīng)用的指南,通過講解基礎(chǔ)知識(shí)和操作方法讓讀者能成功地開展核磁共振實(shí)驗(yàn)。本書的內(nèi)容集中在用于材料和過程分析方面的小型和移動(dòng)型核磁共振儀器,幾乎沒有核磁共振知識(shí)的研究人員*可能需要這些技術(shù)。第1章是核磁共振和小型核磁共振的基本介紹。第2章討論核磁共振實(shí)驗(yàn)儀器。第3章講述核磁共振實(shí)驗(yàn)的基本類型。第4~8章為核磁共振實(shí)驗(yàn)在流體、聚合物、生物組織、多孔介質(zhì)和文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的代表性應(yīng)用。每個(gè)應(yīng)用都會(huì)根據(jù)先前章節(jié)中的原理給出測(cè)量和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)方法,內(nèi)容包括:目標(biāo)、理論背景、脈沖序列和參數(shù)、初級(jí)測(cè)量、高級(jí)測(cè)量以及數(shù)據(jù)處理。
本書適合化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物、地學(xué)、材料、農(nóng)林、食品和考古領(lǐng)域的相關(guān)人員閱讀。
本書作為小型化核磁共振儀器與應(yīng)用的指南,通過講解基礎(chǔ)知識(shí)和操作方法讓讀者能成功地開展核磁共振實(shí)驗(yàn)。本書的內(nèi)容集中在用于材料和過程分析方面的小型和移動(dòng)型核磁共振儀器,幾乎沒有核磁共振知識(shí)的研究人員可能需要這些技術(shù)。第1章是核磁共振和小型核磁共振的基本介紹。第2章討論核磁共振實(shí)驗(yàn)儀器。第3章講述核磁共振實(shí)驗(yàn)的基本類型。第4~8章為核磁共振實(shí)驗(yàn)在流體、聚合物、生物組織、多孔介質(zhì)和文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的代表性應(yīng)用。每個(gè)應(yīng)用都會(huì)根據(jù)先前章節(jié)中的原理給出測(cè)量和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)方法,內(nèi)容包括:目標(biāo)、理論背景、脈沖序列和參數(shù)、初級(jí)測(cè)量、高級(jí)測(cè)量以及數(shù)據(jù)處理。
本書適合化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物、地學(xué)、材料、農(nóng)林、食品和考古領(lǐng)域的相關(guān)人員閱讀。
核磁共振(NMR)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)。初學(xué)時(shí),核磁共振專家告訴我們那些漂亮的實(shí)驗(yàn)都很簡(jiǎn)單,而我們對(duì)它著迷的同時(shí)也面臨著堆積成山的信息,包括脈沖、扳轉(zhuǎn)角、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系、密度矩陣等。為什么不能像操作DVD播放器或其他復(fù)雜設(shè)備(例如手機(jī))那樣開展核磁共振實(shí)驗(yàn)?zāi)兀亢舜殴舱褡V儀肯定比咖啡機(jī)要復(fù)雜得多,所以譜儀的使用不會(huì)特別簡(jiǎn)單。但核磁共振譜儀真的比手機(jī)更復(fù)雜嗎?答案恐怕是否定的!我們使用移動(dòng)電話時(shí)并不了解其功能實(shí)現(xiàn)和內(nèi)部電路的技術(shù)細(xì)節(jié)。那么為什么核磁共振譜儀不能像手機(jī)那樣便捷地得到漂亮的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢?
目前,專用化和個(gè)性化的小型核磁共振儀器是核磁共振領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)的課題之一。小型核磁共振儀器技術(shù)相對(duì)新穎,也越來(lái)越受歡迎。本書作為小型化核磁共振儀器與應(yīng)用的指南,通過講解基礎(chǔ)知識(shí)和操作方法讓讀者能成功地完成核磁共振實(shí)驗(yàn)。本書主要介紹在用于材料和過程分析方面的小型和移動(dòng)型核磁共振儀器,不掌握、了解核磁共振知識(shí)的研究人員最可能需要這些技術(shù)。第1章是核磁共振和移動(dòng)式核磁共振的基本介紹。第2章討論核磁共振實(shí)驗(yàn)儀器。第3章講述核磁共振實(shí)驗(yàn)的基本類型。第4~8章為核磁共振實(shí)驗(yàn)在流體、聚合物、生物組織、多孔介質(zhì)和文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的代表性應(yīng)用。每個(gè)應(yīng)用都會(huì)根據(jù)先前章節(jié)中的原理給出測(cè)量和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)方法,內(nèi)容包括目標(biāo)、理論背景、脈沖序列和參數(shù)、初級(jí)測(cè)量、高級(jí)測(cè)量以及數(shù)據(jù)處理。希望本書能夠幫助核磁共振初學(xué)者在小型核磁共振設(shè)備上成功開展測(cè)量實(shí)驗(yàn),即便現(xiàn)在使用核磁共振設(shè)備還達(dá)不到像使用手機(jī)那樣的簡(jiǎn)便程度。
本書得益于許多朋友和亞琛核磁共振研究組成員的幫助。他們貢獻(xiàn)了本書中某些章節(jié)的早期版本,核對(duì)了脈沖序列和相位列表,最重要的是提供了文中許多實(shí)例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。感謝下列人士對(duì)本書內(nèi)容的科學(xué)貢獻(xiàn):Alina Adams、Sophia Anferova、Vladimir Anferov、Stephan Appelt、Juliane Arnold、Maria Baias、Peter Blmler、Federico Casanova、Ernesto Danieli、Vasiliki Demas、Dan Demco、Gunnar Eidmann、Ralf Eymael、Stefan Glggler、Nicolae Goga、Andreas Guthausen、Gisela Guthausen、Agnes Haber、Rolf Haken、Song-I Han、Christian Hedesiu、Volker Herrmann、Jrgen Kolz、Kidist Hailu、Bharatam Jagadeesh、Martin Klein、Kai Kremer、Rance Kwamen、Maxime Van Landeghem、Dirk Oligschlger、Eva Paciok、Josefina Perlo、Juan Perlo、Pablo Prado、Gabriel Rata Doru、Ralf Savelsberg、Udo Schmitz、Andrea Schweiger、Shatrughan Sharma、Siegfried Stapf、Oscar Sucre、Yadoallah Teimouri、Jochen Vie、Alexandra Voda、Anette Wiesmath、Eiichi Fukushima、Tia Ishi。Eva Paciok和Lutz Weihermller校對(duì)了本書早期版本。Gisela Guthausen、Burkhard Luy、Antonio Marchi、Peter McDonald和Frank Rhli提供了獨(dú)特的插圖。Bernhard特別感謝Joanie接納一個(gè)總是心不在焉的丈夫,Sabina特別感謝Andreas在早餐前進(jìn)行的討論,Wasif特別感謝母親Rifqua Ejaz的傾聽以及Aroosa Ijaz的支持。
Bernhard Blmich
Sabina Haber-Pohlmeier
Wasif Zia
2013年8月31日
亞琛
李新,中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院,副主任 高工,2012 年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室地質(zhì)
資源與地質(zhì)工程專業(yè),獲工學(xué)博士學(xué)位。同年進(jìn)入中國(guó)石油大學(xué)和中國(guó)石油化
工集團(tuán)聯(lián)合博士后工作站,研究方向?yàn)榈厍蛱綔y(cè)與信息技術(shù),重點(diǎn)從事在線高
精度核磁共振檢測(cè)系統(tǒng)和井下極 端環(huán)境核磁共振科學(xué)儀器與理論方法的研究
工作。2014 年晉升高級(jí)工程師(副高級(jí)職稱),擔(dān)任多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金重
大科研儀器項(xiàng)目及國(guó)家十三五重大專項(xiàng)專題技術(shù)首席。
榮獲北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)(2015)、中國(guó)石油化工和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)技
術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)(2015)、中國(guó)石油和化工自動(dòng)化應(yīng)用協(xié)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)
(2014)。
先后主持和參與多項(xiàng)國(guó) 家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó) 家重大專項(xiàng)、科技部和中
國(guó)化工集團(tuán)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。近年來(lái),申請(qǐng)美國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)4 項(xiàng),申請(qǐng)中國(guó)發(fā)
明專利申請(qǐng)30 余項(xiàng),其中已獲授權(quán)6 項(xiàng),出版《天然氣水合物的地球物理特
征與測(cè)井評(píng)價(jià)》專著1 部發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文30 余篇。
第1章核磁共振簡(jiǎn)介/ 1
1.1核磁共振2
1.2移動(dòng)式核磁共振5
1.3測(cè)量方法8
1.4硬件14
1.5總結(jié)15
1.6延伸閱讀16
第2章硬件和操作/ 17
2.1譜儀連接17
2.2測(cè)試樣品18
2.3軟件啟動(dòng)19
2.4噪聲水平20
2.5調(diào)諧和匹配21
2.6刻度脈沖扳轉(zhuǎn)角22
2.7脈沖序列和參數(shù)24
2.8數(shù)據(jù)處理29
2.9總結(jié)30
2.10延伸閱讀31
第3章測(cè)量的類型/ 32
3.1自旋密度32
3.2弛豫和擴(kuò)散42
3.3成像61
3.4波譜73
第4章溶液、乳狀液和懸浮液/ 88
4.1溶液89
4.2乳狀液98
4.3懸浮液105
第5章聚合物和彈性體/ 112
5.1彈性體114
5.2非晶態(tài)聚合物127
5.3半晶態(tài)聚合物131
第6章生物組織/ 142
6.1皮膚深度維剖面143
6.2肌腱各向異性151
6.3植物和水果157
第7章多孔介質(zhì)/ 167
7.1巖石和沉積物168
7.2土壤179
7.3水泥和混凝土191
第8章文化遺產(chǎn)/ 203
8.1壁畫和石畫203
8.2架上繪畫212
8.3木材219
8.4紙張和羊皮紙225
8.5木乃伊和骨骼230
第9章結(jié)束語(yǔ)/ 236
9.1未來(lái)發(fā)展236
9.2延伸閱讀239
9.3參考文獻(xiàn)240