一、按用途分類
可分為核磁成像儀和核磁共振譜儀
1)核磁成像儀
用于醫院診斷疾病核磁共振成像(MRI),已成為醫學診斷的重要手段。目前臨床上得到的解剖圖像,僅是人體中水和脂肪的質子的分布像。雖然它們在疾病診斷上很有用途,但不能提供正常組織和病理組織在分子結構上的區別。如果非破壞性地得到活體內化合物及其代謝過程的信息,將有助于人們了解生理和病理過程。
近年來發展起來的活體核磁共振波譜技術(MRS可以給出活體局部區域的H譜,還可以由其他元素(例如3P、19F和2Na等)得到大量信息。隨著儀器與技術的發展,MRS逐漸在臨床上應用,特別是對腦疾病的診斷與研究,MRS與MRI結合將給出正常與病理活動有關的詳細的分子水平信息。
常規NMR實驗中,樣品被置于一個均勻磁場中,因此有相同的共振頻率,我們無法通過共振頻率得到空間位置信息。在均勻磁場上加一個時間相關的線性梯度場,就可以實現空間的NMR譜。MRI實驗就是在X、Y、Z3個方向加線性梯度場,從而得到二維、三維空間成像。
2)核磁共振譜儀
譜儀用于測試圖譜,進行分子結構的分析。
二、按工作方式分類
可分為連續波核磁共振儀和脈沖傅里葉變換核磁共振儀。
1)連續波核磁共振儀
早期的核磁共振儀為連續波核磁共振儀,如圖所示。根據共振條件
,采用固定磁場連續改變輻射
電磁波頻率得到共振信號,稱為掃頻法,也可以固定頻率,連續改變磁場,稱為掃場法。實際上連續波核磁共振
儀僅能測試氫譜,已經滿足不了現代科學需要,早就被淘汰了。
a.原理:
把射頻場連續不斷的施加到試樣上,發射的是單一頻率,得到一條共振譜線。可通過掃場和掃頻兩種方式實現,掃場:V不變,改變B。掃頻:B不變,改變V。實驗室多用掃場法。
b.特點:
時間長,通常全掃描時間為200-300秒。靈敏度低、所需樣品量大,對一些難以得到的樣品,無法進行NMR分析。
2)脈沖傅里葉變換核磁共振儀
脈沖傅里葉變換核磁共振儀是二十世紀七十年代開始出現的新型的儀器,它采樣時間短,可以使用各種脈沖序列進行測試,得到不同的多維圖譜,給出大量的結構信息,現在的核磁共振譜儀全部為脈沖傅里葉變換核磁共振儀。
a.原理:
恒定磁場,使用一個強而短的射頻脈沖照射樣品,感應電流信號經過傅立葉變換獲得一般核磁共振譜圖。
b.特點:
靈敏度高(是100倍),測量速度快,一般1H-NMR測量累加10-20次,需時60s左右,樣品量少。
c.工作過程:
譜儀的照射脈沖由射頻振蕩器產生,工作時射頻脈沖由脈沖程序器控制,當發射門打開時,射頻脈沖輻照到探頭中的樣品上,原子核產生共振,接受線圈接收到信號,經放大送到計算機轉換成數字量,進行傅里葉變換后,再轉換成模擬量,也就是所需要的圖譜了。圖譜可以在示波器上顯示,也可以由打印機打印出來。
