超导核磁共振波谱仪英文解释翻译、超导核磁共振波谱仪的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 NMR spectrometer with superconducting magnet
分词翻译:
超导的英语翻译:
superconduct
【计】 superconducting; superconductiog
【化】 superconductance
核磁共振波谱的英语翻译:
【化】 NMR spectrum; nuclear magnetic resonance spectrum
仪的英语翻译:
appearance; bearing; ceremony; instrument; present
专业解析
超导核磁共振波谱仪(Superconducting Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer,简称SC-NMRS)是一种基于核磁共振(NMR)原理的高精度分析仪器,其核心组件采用超导材料制成的磁体,能够在极低温(液氦冷却)环境下维持高强度、高均匀性的稳定磁场。该设备通过检测原子核在外加磁场中的能级跃迁信号,解析物质的分子结构、动力学特性及化学环境信息。
核心概念解析
-
超导磁体
超导材料(如铌钛合金)在临界温度下电阻趋近于零,可承载大电流以产生高强度磁场(通常为9.4特斯拉及以上),显著提升仪器灵敏度和分辨率。
-
核磁共振原理
原子核自旋在磁场中产生能级分裂,通过射频脉冲激发后,核自旋系统吸收特定频率能量并弛豫释放信号。信号频率与磁场强度呈线性关系(拉莫尔公式):
$$
omega = gamma B_0
$$
其中,$gamma$为核的旋磁比,$B_0$为静磁场强度。
-
波谱分析功能
设备通过傅里叶变换将时域信号转换为频域波谱,解析化学位移(δ,单位ppm)、耦合常数(J)等参数,用于确定分子官能团、空间构型及相互作用。
应用领域
- 化学与药学:解析有机小分子、蛋白质及核酸的立体结构。
- 材料科学:表征高分子材料、纳米颗粒及固态电解质中的离子迁移机制。
- 质量控制:制药行业中监测药物纯度与晶型一致性。
权威参考来源
- 核磁共振基础理论:国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)术语定义
- 超导技术应用:美国国家标准与技术研究院(NIST)技术报告
- 仪器设计标准:中国国家标准《GB/T 30293-2013 超导核磁共振波谱仪通用技术条件》
(注:以上链接为示例,实际引用需替换为真实有效的权威机构公开文档链接。)
网络扩展解释
超导核磁共振波谱仪(Superconducting Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer)是一种基于核磁共振(NMR)原理的高精度分析仪器,主要用于研究分子结构、动态特性及相互作用。以下从多个角度详细解释其含义:
1.定义与核心组成
- 超导:指采用超导材料(如铌钛合金)制成的磁体系统,在液氦冷却下实现零电阻状态,可产生高强度(如11.74特斯拉)且高度稳定的磁场。
- 核磁共振:原子核在磁场中吸收特定频率的射频能量发生能级跃迁的现象,通过检测信号可分析分子内原子环境。
- 波谱仪:包含超导磁体、射频发射/接收系统、探头(如超低温探头)、自动进样器及数据处理软件等模块,用于采集和分析NMR信号。
2.工作原理
- 磁场与射频激发:超导磁体产生强磁场使原子核自旋能级分裂;射频脉冲激发特定核(如1H、13C)产生共振信号。
- 信号检测:探头接收弛豫过程中释放的电磁波,经傅里叶变换处理为频谱,反映分子结构信息。
- 公式表达:核磁共振条件为
$$omega = gamma B_0$$
其中$omega$为共振频率,$gamma$为核的磁旋比,$B_0$为外磁场强度。
3.技术指标
- 磁场强度:常见有400 MHz、500 MHz、800 MHz等,数值越大分辨率越高(如800 MHz谱仪分辨率≤0.2 Hz)。
- 灵敏度与探头:超低温探头可提升检测灵敏度(如1H灵敏度≥730:1),支持微量样品分析。
- 检测核范围:覆盖1H、13C、15N、31P等多种核素。
4.应用领域
- 化学与材料科学:解析有机分子结构、聚合物特性及复合材料成分。
- 生物学与药学:研究蛋白质构象、生物大分子相互作用及药物代谢。
- 医学诊断:辅助疾病早期诊断(如肿瘤鉴别),但主要应用于科研而非临床。
5.优势与局限
- 优势:非破坏性、高分辨率、可分析液态/固态样品。
- 局限:设备昂贵、维护复杂(需定期补充液氦)、对操作人员专业要求高。
以上内容综合了仪器原理、技术参数及实际应用,更多细节可参考来源网页中的完整描述。
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