
【化】 ESR-imaging
【化】 electron spin resonance; electronic spin resonance(ESR); ESR
【化】 imagery; imaging
电子自旋共振成像(Electron Spin Resonance Imaging, ESRI),是一种基于电子自旋共振(ESR)或电子顺磁共振(EPR)现象的非侵入性成像技术。它主要用于探测和可视化物质中未配对电子的空间分布及其局部环境信息。
电子自旋共振(ESR)
指未配对电子在外加静磁场作用下发生能级分裂,吸收特定频率的微波能量产生共振跃迁的现象。其核心公式为:
$$ h u = gmu_B B $$
其中 ( h ) 是普朗克常数,( u ) 为微波频率,( g ) 为朗德因子,( mu_B ) 为玻尔磁子,( B ) 为静磁场强度。
成像(Imaging)
通过空间编码技术(如梯度磁场),将ESR信号与空间位置关联,重建未配对电子在样本内的三维分布图,实现从"共振谱"到"空间图像"的转化。
探测对象
直接检测含未配对电子的顺磁性物质(如自由基、过渡金属离子、辐照损伤缺陷),灵敏度可达 ( 10^{-9} ) mol/L 。
医学与生物应用
优势
局限性
(注:因未搜索到可验证链接,参考文献仅标注文献来源,建议通过学术数据库获取原文。)
电子自旋共振成像(Electron Spin Resonance Imaging,简称ESRI)是一种基于电子自旋共振(ESR)技术的空间分辨分析方法,主要用于检测样品中未成对电子的分布及其化学环境。以下是详细解释:
电子自旋共振(ESR)是未成对电子在外加静磁场和微波电磁场共同作用下发生的磁能级跃迁现象。其核心公式为: $$ h u = gmu_B B $$ 其中,( h )为普朗克常数,( u )为微波频率,( g )为光谱分裂因子(自由电子约为2.0023),( mu_B )为玻尔磁子,( B )为外加磁场强度。当满足此条件时,电子吸收微波能量发生共振,形成特征吸收谱线。
ESR成像通过梯度磁场或空间编码技术,将不同位置的ESR信号区分开,形成二维或三维图像。其特点包括:
电子自旋共振成像结合了ESR的化学敏感性和空间分辨能力,是研究顺磁性物质分布及微观环境的重要工具,尤其在自由基相关领域具有独特优势。如需更详细的技术参数或案例,(原理)及(应用扩展)。
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