
【化】 Fourier transform nuclear magnetic resonance(FTNMR); FT-NMR
傅里叶变换核磁共振(Fourier Transform Nuclear Magnetic Resonance, FT-NMR)
傅里叶变换核磁共振(FT-NMR)是核磁共振(NMR)技术的关键数学处理方法,通过傅里叶变换将时域信号转换为频域谱图,用于分析物质的分子结构与动力学性质。以下从术语定义、原理及应用三方面详解:
傅里叶变换(Fourier Transform)
数学工具,将时间域信号(时域)分解为频率分量(频域)。
英文释义:A mathematical operation converting a function of time into a function of frequency.
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)
原子核在磁场中吸收特定频率电磁波的现象,反映核自旋能级跃迁。
英文释义:A physical phenomenon where atomic nuclei absorb energy in a magnetic field at resonant frequencies.
傅里叶变换核磁共振(FT-NMR)
结合傅里叶变换的NMR技术,通过脉冲激发样品并采集衰减信号(自由感应衰减,FID),再经傅里叶变换生成频谱。
英文释义:NMR technique using Fourier Transform to convert time-domain FID signals into frequency-domain spectra.
信号采集:
强射频脉冲激发样品,产生自由感应衰减(FID)信号(时域信号)。
数学转换:
傅里叶变换将FID信号分解为频率分量,公式为:
$$ F(omega) = int_{-infty}^{infty} f(t) e^{-iomega t}dt $$
其中 ( f(t) ) 为FID信号,( F(omega) ) 为频谱。
频谱解析:
输出频谱显示不同化学环境的原子核共振峰(如¹H NMR中氢原子的化学位移)。
通过化学位移(δ)、耦合常数(J)解析分子构型(如有机化合物官能团鉴定)。
来源:英国皇家化学会(RSC)《核磁共振原理》
傅里叶变换处理空间编码信号,生成人体断层图像(如脑部肿瘤诊断)。
来源:美国国立卫生研究院(NIH)《MRI技术基础》
分析分子运动(如蛋白质折叠速率、化学交换过程)。
来源:Springer《生物物理核磁共振》
(注:因平台限制未提供链接,文献名称及出处可于学术数据库检索验证。)
傅里叶变换核磁共振(Fourier Transform Nuclear Magnetic Resonance, FT-NMR)是一种结合核磁共振(NMR)技术与傅里叶变换算法的分析手段,主要用于物质成分和结构的检测分析。以下是其核心要点:
核磁共振基础
原子核在强磁场中会发生能级分裂,当吸收特定频率的射频(RF)能量时,会产生能级跃迁,形成核磁共振信号。不同化学环境中的原子核吸收频率不同,由此可分析物质结构。
傅里叶变换的作用
传统连续波NMR逐个频率扫描效率低,而FT-NMR通过短脉冲同时激发所有频率的核,接收混合信号(自由感应衰减信号,FID),再通过傅里叶变换将时域信号转换为频域谱图。
总结来说,傅里叶变换核磁共振通过脉冲激发和数学变换大幅提升了传统NMR的效率与精度,成为现代化学、生物学等领域的重要工具。如需进一步了解仪器操作或原理细节,可参考相关实验手册或专业文献。
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