核磁共振成像仪器的发展历史
在1930年代,物理学家isidor rabi发现磁场中的原子核会跟随磁场的方向。
它以正向或反向的顺序平行排列,施加无线电波后,原子核的自旋方向翻转。这是对原子核与磁场和外加射频场相互作用的最早认识。因为这项研究,拉比获得了1944年诺贝尔物理学奖。
1946年,哈佛大学的purcell和美国斯坦福大学的Bloch发现,当把具有奇数个原子核(包括质子和中子)的原子核置于磁场中,并施加特定频率的射频场时,会出现原子核吸收射频场能量的现象,这就是对核磁共振现象的初步认识。正因如此,他们两人获得了1952诺贝尔物理学奖。
人们发现了核磁共振现象,它很快就投入了实际应用。早期核磁共振主要用于研究核的结构和性质,如测量核磁矩、电四极距、核自旋等。化学家利用分子结构对氢原子周围磁场的影响来开发核磁共振光谱,用于分析分子结构。随着时间的推移,核磁共振波谱技术不断发展。从最初的一维氢谱到碳谱、二维核磁共振谱等高级谱,核磁共振技术分析分子结构的能力越来越强。进入1990年代后,人们甚至开发了一种基于核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术,这使得在溶液相中精确确定蛋白质的分子结构成为可能。后来,核磁共振被广泛应用于分子组成和结构分析、生物组织和活组织分析、病理分析、医学诊断、产品无损监测等。
20世纪70年代,脉冲傅里叶变换核磁共振测振仪出现,使13C谱的应用日益增多。核磁共振分析物质成分和结构具有准确度高、对样品限制少、不损伤样品等优点。