विभिन्न वर्गों के यौगिकों के प्रोटॉन चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रा की व्याख्या। कार्बनिक रसायन विज्ञान में उच्च रिज़ॉल्यूशन एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी परमाणु चुंबकीय अनुनाद

  1. घटना का सार

    सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यद्यपि इस घटना के नाम में "परमाणु" शब्द शामिल है, एनएमआर का परमाणु भौतिकी से कोई लेना-देना नहीं है और इसका रेडियोधर्मिता से कोई लेना-देना नहीं है। यदि हम सख्त विवरण के बारे में बात करते हैं, तो क्वांटम यांत्रिकी के नियमों के बिना कोई रास्ता नहीं है। इन कानूनों के अनुसार, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के साथ चुंबकीय कोर की बातचीत की ऊर्जा केवल कुछ अलग मान ले सकती है। यदि चुंबकीय नाभिक को एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र से विकिरणित किया जाता है, जिसकी आवृत्ति आवृत्ति इकाइयों में व्यक्त इन असतत ऊर्जा स्तरों के बीच अंतर से मेल खाती है, तो चुंबकीय नाभिक वैकल्पिक ऊर्जा को अवशोषित करते हुए एक स्तर से दूसरे स्तर पर जाना शुरू कर देते हैं। मैदान। यह चुंबकीय अनुनाद की घटना है. यह स्पष्टीकरण औपचारिक रूप से सही है, लेकिन बहुत स्पष्ट नहीं है। क्वांटम यांत्रिकी के बिना, एक और व्याख्या है। चुंबकीय कोर की कल्पना एक विद्युत आवेशित गेंद के रूप में की जा सकती है जो अपनी धुरी पर घूमती है (हालाँकि, सख्ती से कहें तो, ऐसा नहीं है)। इलेक्ट्रोडायनामिक्स के नियमों के अनुसार, चार्ज के घूमने से एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति होती है, यानी, नाभिक का चुंबकीय क्षण, जो रोटेशन की धुरी के साथ निर्देशित होता है। यदि इस चुंबकीय क्षण को एक स्थिर बाहरी क्षेत्र में रखा जाता है, तो इस क्षण का वेक्टर बाहरी क्षेत्र की दिशा के चारों ओर घूमना शुरू कर देता है। उसी तरह, शीर्ष की धुरी ऊर्ध्वाधर के चारों ओर घूमती है (घूमती है) यदि इसे सख्ती से लंबवत रूप से नहीं, बल्कि एक निश्चित कोण पर घुमाया जाता है। इस मामले में, चुंबकीय क्षेत्र की भूमिका गुरुत्वाकर्षण बल द्वारा निभाई जाती है।

    पूर्वसर्ग आवृत्ति नाभिक के गुणों और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत दोनों द्वारा निर्धारित की जाती है: क्षेत्र जितना मजबूत होगा, आवृत्ति उतनी ही अधिक होगी। फिर, यदि, एक निरंतर बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के अलावा, कोर एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र से प्रभावित होता है, तो कोर इस क्षेत्र के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है - ऐसा लगता है कि कोर अधिक मजबूती से स्विंग कर रहा है, पूर्ववर्ती आयाम बढ़ जाता है, और कोर परिवर्तनशील क्षेत्र की ऊर्जा को अवशोषित करता है। हालाँकि, यह केवल अनुनाद की स्थिति के तहत होगा, यानी, पूर्वसर्ग आवृत्ति और बाहरी वैकल्पिक क्षेत्र की आवृत्ति का संयोग। यह स्कूल भौतिकी के क्लासिक उदाहरण के समान है - सैनिक एक पुल के पार मार्च कर रहे हैं। यदि कदम की आवृत्ति पुल की प्राकृतिक आवृत्ति के साथ मेल खाती है, तो पुल अधिक से अधिक झूलता है। प्रयोगात्मक रूप से, यह घटना एक वैकल्पिक क्षेत्र के अवशोषण की उसकी आवृत्ति पर निर्भरता में प्रकट होती है। अनुनाद के क्षण में, अवशोषण तेजी से बढ़ता है, और सबसे सरल चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रम इस तरह दिखता है:

  2. फूरियर रूपांतरण स्पेक्ट्रोस्कोपी

    पहले एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर बिल्कुल ऊपर वर्णित अनुसार काम करते थे - नमूना एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में रखा गया था, और रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण लगातार उस पर लागू किया गया था। फिर या तो प्रत्यावर्ती क्षेत्र की आवृत्ति या स्थिर चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता सुचारू रूप से भिन्न होती है। वैकल्पिक क्षेत्र ऊर्जा का अवशोषण एक रेडियो फ़्रीक्वेंसी ब्रिज द्वारा रिकॉर्ड किया गया था, जिससे सिग्नल एक रिकॉर्डर या ऑसिलोस्कोप को आउटपुट किया गया था। लेकिन सिग्नल रिकॉर्डिंग की इस पद्धति का उपयोग लंबे समय से नहीं किया गया है। आधुनिक एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर में, स्पेक्ट्रम को दालों का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जाता है। नाभिक के चुंबकीय क्षण एक छोटे शक्तिशाली नाड़ी द्वारा उत्तेजित होते हैं, जिसके बाद स्वतंत्र रूप से पूर्ववर्ती चुंबकीय क्षणों द्वारा आरएफ कॉइल में प्रेरित संकेत रिकॉर्ड किया जाता है। जैसे-जैसे चुंबकीय क्षण संतुलन में लौटते हैं, यह संकेत धीरे-धीरे कम होकर शून्य हो जाता है (इस प्रक्रिया को चुंबकीय विश्राम कहा जाता है)। फूरियर ट्रांसफॉर्म का उपयोग करके इस सिग्नल से एनएमआर स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जाता है। यह एक मानक गणितीय प्रक्रिया है जो आपको किसी भी सिग्नल को फ़्रीक्वेंसी हार्मोनिक्स में विघटित करने की अनुमति देती है और इस प्रकार इस सिग्नल का फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम प्राप्त करती है। स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड करने की यह विधि आपको शोर के स्तर को काफी कम करने और प्रयोगों को बहुत तेजी से संचालित करने की अनुमति देती है।

    स्पेक्ट्रम रिकॉर्ड करने के लिए एक रोमांचक पल्स सबसे सरल एनएमआर प्रयोग है। हालाँकि, एक प्रयोग में अलग-अलग अवधि, आयाम, उनके बीच अलग-अलग देरी आदि के कई ऐसे स्पंदन हो सकते हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि शोधकर्ता को परमाणु चुंबकीय क्षणों की प्रणाली के साथ किस प्रकार के हेरफेर की आवश्यकता है। हालाँकि, इनमें से लगभग सभी पल्स अनुक्रम एक ही चीज़ में समाप्त होते हैं - एक फ्री प्रीसेशन सिग्नल को रिकॉर्ड करना जिसके बाद फूरियर ट्रांसफॉर्म होता है।

  3. पदार्थ में चुंबकीय अंतःक्रिया

    चुंबकीय अनुनाद अपने आप में एक दिलचस्प भौतिक घटना से अधिक कुछ नहीं रहेगा यदि यह एक दूसरे के साथ और अणु के इलेक्ट्रॉन खोल के साथ नाभिक की चुंबकीय बातचीत के लिए नहीं था। ये इंटरैक्शन अनुनाद मापदंडों को प्रभावित करते हैं, और उनकी मदद से, एनएमआर विधि अणुओं के गुणों के बारे में विभिन्न प्रकार की जानकारी प्रदान कर सकती है - उनका अभिविन्यास, स्थानिक संरचना (संरचना), अंतर-आणविक इंटरैक्शन, रासायनिक विनिमय, घूर्णी और अनुवाद संबंधी गतिशीलता। इसके लिए धन्यवाद, एनएमआर आणविक स्तर पर पदार्थों का अध्ययन करने के लिए एक बहुत शक्तिशाली उपकरण बन गया है, जिसका व्यापक रूप से न केवल भौतिकी में, बल्कि मुख्य रूप से रसायन विज्ञान और आणविक जीव विज्ञान में उपयोग किया जाता है। ऐसी ही एक अंतःक्रिया का एक उदाहरण तथाकथित रासायनिक बदलाव है। इसका सार इस प्रकार है: एक अणु का इलेक्ट्रॉन खोल बाहरी चुंबकीय क्षेत्र पर प्रतिक्रिया करता है और इसे स्क्रीन करने का प्रयास करता है - चुंबकीय क्षेत्र की आंशिक स्क्रीनिंग सभी प्रतिचुंबकीय पदार्थों में होती है। इसका मतलब यह है कि अणु में चुंबकीय क्षेत्र बाहरी चुंबकीय क्षेत्र से बहुत कम मात्रा में भिन्न होगा, जिसे रासायनिक बदलाव कहा जाता है। हालाँकि, अणु के विभिन्न भागों में इलेक्ट्रॉन शेल के गुण भिन्न होते हैं, और रासायनिक बदलाव भी भिन्न होता है। तदनुसार, अणु के विभिन्न भागों में नाभिक के लिए अनुनाद की स्थिति भी भिन्न होगी। इससे स्पेक्ट्रम में रासायनिक रूप से गैर-समतुल्य नाभिकों को अलग करना संभव हो जाता है। उदाहरण के लिए, यदि हम शुद्ध पानी के हाइड्रोजन नाभिक (प्रोटॉन) का स्पेक्ट्रम लें, तो केवल एक ही रेखा होगी, क्योंकि H2O अणु में दोनों प्रोटॉन बिल्कुल समान हैं। लेकिन मिथाइल अल्कोहल सीएच 3 ओएच के लिए स्पेक्ट्रम में पहले से ही दो लाइनें होंगी (यदि हम अन्य चुंबकीय इंटरैक्शन की उपेक्षा करते हैं), क्योंकि प्रोटॉन दो प्रकार के होते हैं - मिथाइल समूह सीएच 3 के प्रोटॉन और ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े प्रोटॉन। जैसे-जैसे अणु अधिक जटिल होते जाएंगे, रेखाओं की संख्या बढ़ती जाएगी, और यदि हम इतने बड़े और जटिल अणु को प्रोटीन के रूप में लें, तो इस मामले में स्पेक्ट्रम कुछ इस तरह दिखेगा:

  4. चुंबकीय कोर

    एनएमआर को विभिन्न नाभिकों पर देखा जा सकता है, लेकिन यह कहा जाना चाहिए कि सभी नाभिकों में चुंबकीय क्षण नहीं होता है। अक्सर ऐसा होता है कि कुछ आइसोटोप में चुंबकीय क्षण होता है, लेकिन उसी नाभिक के अन्य आइसोटोप में नहीं होता है। कुल मिलाकर, विभिन्न रासायनिक तत्वों के सौ से अधिक आइसोटोप हैं जिनमें चुंबकीय नाभिक होते हैं, लेकिन शोध में आमतौर पर 1520 से अधिक चुंबकीय नाभिक का उपयोग नहीं किया जाता है, बाकी सब कुछ विदेशी है। प्रत्येक नाभिक में चुंबकीय क्षेत्र और पूर्वसर्ग आवृत्ति का अपना विशिष्ट अनुपात होता है, जिसे जाइरोमैग्नेटिक अनुपात कहा जाता है। सभी नाभिकों के लिए ये संबंध ज्ञात हैं। उनका उपयोग करके, आप उस आवृत्ति का चयन कर सकते हैं जिस पर, किसी दिए गए चुंबकीय क्षेत्र के तहत, शोधकर्ता को आवश्यक नाभिक से एक संकेत देखा जाएगा।

    एनएमआर के लिए सबसे महत्वपूर्ण नाभिक प्रोटॉन हैं। वे प्रकृति में सबसे प्रचुर मात्रा में हैं, और उनमें बहुत अधिक संवेदनशीलता है। कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के नाभिक रसायन विज्ञान और जीवविज्ञान के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वैज्ञानिकों को उनके साथ ज्यादा भाग्य नहीं मिला है: कार्बन और ऑक्सीजन के सबसे आम आइसोटोप, 12 सी और 16 ओ, में चुंबकीय क्षण नहीं होता है, प्राकृतिक नाइट्रोजन के आइसोटोप 14 एन में एक पल होता है, लेकिन कई कारणों से यह प्रयोगों के लिए बहुत असुविधाजनक है। ऐसे आइसोटोप 13 सी, 15 एन और 17 ओ हैं जो एनएमआर प्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन उनकी प्राकृतिक प्रचुरता बहुत कम है और प्रोटॉन की तुलना में उनकी संवेदनशीलता बहुत कम है। इसलिए, एनएमआर अध्ययन के लिए अक्सर विशेष आइसोटोप-समृद्ध नमूने तैयार किए जाते हैं, जिसमें किसी विशेष नाभिक के प्राकृतिक आइसोटोप को प्रयोगों के लिए आवश्यक आइसोटोप से बदल दिया जाता है। ज्यादातर मामलों में, यह प्रक्रिया बहुत कठिन और महंगी होती है, लेकिन कभी-कभी यह आवश्यक जानकारी प्राप्त करने का एकमात्र अवसर होता है।

  5. इलेक्ट्रॉन अनुचुंबकीय और चतुर्ध्रुव अनुनाद

    एनएमआर के बारे में बोलते हुए, कोई भी दो अन्य संबंधित भौतिक घटनाओं - इलेक्ट्रॉन पैरामैग्नेटिक रेजोनेंस (ईपीआर) और न्यूक्लियर क्वाड्रुपोल रेजोनेंस (एनक्यूआर) का उल्लेख करने से नहीं चूक सकता। ईपीआर अनिवार्य रूप से एनएमआर के समान है, अंतर यह है कि प्रतिध्वनि परमाणु नाभिक के नहीं, बल्कि परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल के चुंबकीय क्षणों में देखी जाती है। ईपीआर केवल उन अणुओं या रासायनिक समूहों में देखा जा सकता है जिनके इलेक्ट्रॉन शेल में एक तथाकथित अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, तो शेल में एक गैर-शून्य चुंबकीय क्षण होता है। ऐसे पदार्थों को अनुचुम्बक कहा जाता है। एनएमआर की तरह ईपीआर का उपयोग भी आणविक स्तर पर पदार्थों के विभिन्न संरचनात्मक और गतिशील गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है, लेकिन इसके उपयोग का दायरा काफी संकीर्ण है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि अधिकांश अणुओं में, विशेष रूप से जीवित प्रकृति में, अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं। कुछ मामलों में, आप एक तथाकथित पैरामैग्नेटिक जांच का उपयोग कर सकते हैं, यानी, एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाला एक रासायनिक समूह जो अध्ययन के तहत अणु से बांधता है। लेकिन इस दृष्टिकोण के स्पष्ट नुकसान हैं जो इस पद्धति की क्षमताओं को सीमित करते हैं। इसके अलावा, ईपीआर में एनएमआर की तरह इतना उच्च वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन (यानी, स्पेक्ट्रम में एक पंक्ति को दूसरे से अलग करने की क्षमता) नहीं है।

    एनक्यूआर की प्रकृति को "उंगलियों पर" समझाना सबसे कठिन है। कुछ नाभिकों में वह होता है जिसे विद्युत चतुर्ध्रुव आघूर्ण कहते हैं। यह क्षण गोलाकार समरूपता से नाभिक के विद्युत आवेश के वितरण के विचलन को दर्शाता है। पदार्थ की क्रिस्टलीय संरचना द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र की ढाल के साथ इस क्षण की परस्पर क्रिया से नाभिक के ऊर्जा स्तर का विभाजन होता है। इस मामले में, कोई इन स्तरों के बीच संक्रमण के अनुरूप आवृत्ति पर प्रतिध्वनि देख सकता है। एनएमआर और ईपीआर के विपरीत, एनक्यूआर को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि स्तर का विभाजन इसके बिना होता है। एनक्यूआर का उपयोग पदार्थों का अध्ययन करने के लिए भी किया जाता है, लेकिन इसके अनुप्रयोग का दायरा ईपीआर की तुलना में भी संकीर्ण है।

  6. एनएमआर के फायदे और नुकसान

    अणुओं के अध्ययन के लिए एनएमआर सबसे शक्तिशाली और सूचनाप्रद तरीका है। स्पष्ट रूप से कहें तो यह एक विधि नहीं है, यह बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार के प्रयोग हैं, अर्थात् नाड़ी क्रम। हालाँकि ये सभी एनएमआर की घटना पर आधारित हैं, इनमें से प्रत्येक प्रयोग कुछ विशिष्ट विशिष्ट जानकारी प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन प्रयोगों की संख्या सैकड़ों नहीं तो कई दसियों में मापी जाती है। सैद्धांतिक रूप से, एनएमआर, यदि सब कुछ नहीं, तो लगभग सब कुछ कर सकता है जो अणुओं की संरचना और गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए अन्य सभी प्रायोगिक तरीके कर सकते हैं, हालांकि व्यवहार में यह संभव है, निश्चित रूप से, हमेशा नहीं। एनएमआर का एक मुख्य लाभ यह है कि, एक ओर, इसकी प्राकृतिक जांच, यानी चुंबकीय नाभिक, पूरे अणु में वितरित होते हैं, और दूसरी ओर, यह इन नाभिकों को एक दूसरे से अलग करने और स्थानिक रूप से चयनात्मक डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है। अणु के गुणों पर. लगभग सभी अन्य विधियाँ या तो पूरे अणु का औसत या उसके केवल एक हिस्से के बारे में जानकारी प्रदान करती हैं।

    एनएमआर के दो मुख्य नुकसान हैं। सबसे पहले, यह अधिकांश अन्य प्रायोगिक तरीकों (ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रतिदीप्ति, ईएसआर, आदि) की तुलना में कम संवेदनशीलता है। इससे यह तथ्य सामने आता है कि शोर को औसत करने के लिए सिग्नल को लंबे समय तक जमा करना होगा। कुछ मामलों में, एनएमआर प्रयोग कई हफ्तों तक भी किया जा सकता है। दूसरे, यह महंगा है. एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर सबसे महंगे वैज्ञानिक उपकरणों में से हैं, जिनकी कीमत कम से कम सैकड़ों हजारों डॉलर है, और सबसे महंगे स्पेक्ट्रोमीटर की कीमत कई मिलियन है। सभी प्रयोगशालाएँ, विशेषकर रूस में, ऐसे वैज्ञानिक उपकरण रखने में सक्षम नहीं हैं।

  7. एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर के लिए मैग्नेट

    स्पेक्ट्रोमीटर के सबसे महत्वपूर्ण और महंगे हिस्सों में से एक चुंबक है, जो एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। क्षेत्र जितना मजबूत होगा, संवेदनशीलता और वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन उतना ही अधिक होगा, इसलिए वैज्ञानिक और इंजीनियर लगातार क्षेत्रों को यथासंभव उच्च बनाने की कोशिश कर रहे हैं। चुंबकीय क्षेत्र सोलनॉइड में विद्युत प्रवाह द्वारा निर्मित होता है - धारा जितनी मजबूत होगी, क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा। हालाँकि, करंट को अनिश्चित काल तक बढ़ाना असंभव है; बहुत अधिक करंट पर, सोलनॉइड तार बस पिघलना शुरू हो जाएगा। इसलिए, बहुत लंबे समय से, उच्च-क्षेत्र एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर ने सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उपयोग किया है, यानी, मैग्नेट जिसमें सोलनॉइड तार सुपरकंडक्टिंग स्थिति में है। इस मामले में, तार का विद्युत प्रतिरोध शून्य है, और किसी भी वर्तमान मूल्य पर कोई ऊर्जा जारी नहीं होती है। अतिचालक अवस्था केवल बहुत कम तापमान पर ही प्राप्त की जा सकती है, केवल कुछ डिग्री केल्विन, तरल हीलियम का तापमान। (उच्च तापमान अतिचालकता अभी भी विशुद्ध रूप से मौलिक अनुसंधान का क्षेत्र है।) इतने कम तापमान के रखरखाव के साथ ही मैग्नेट के डिजाइन और उत्पादन में सभी तकनीकी कठिनाइयां जुड़ी हुई हैं, जो उन्हें महंगा बनाती हैं। एक अतिचालक चुंबक थर्मस-मैत्रियोश्का के सिद्धांत पर बनाया गया है। सोलनॉइड केंद्र में, निर्वात कक्ष में स्थित होता है। यह तरल हीलियम युक्त एक आवरण से घिरा हुआ है। यह खोल एक निर्वात परत के माध्यम से तरल नाइट्रोजन के एक खोल से घिरा हुआ है। तरल नाइट्रोजन का तापमान शून्य से 196 डिग्री सेल्सियस कम है; यह सुनिश्चित करने के लिए नाइट्रोजन की आवश्यकता होती है कि हीलियम यथासंभव धीरे-धीरे वाष्पित हो। अंत में, नाइट्रोजन शेल को बाहरी वैक्यूम परत द्वारा कमरे के तापमान से अलग किया जाता है। ऐसी प्रणाली सुपरकंडक्टिंग चुंबक के वांछित तापमान को बहुत लंबे समय तक बनाए रखने में सक्षम है, हालांकि इसके लिए चुंबक में नियमित रूप से तरल नाइट्रोजन और हीलियम जोड़ने की आवश्यकता होती है। ऐसे चुम्बकों का लाभ, उच्च चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करने की क्षमता के अलावा, यह भी है कि वे ऊर्जा की खपत नहीं करते हैं: चुंबक शुरू करने के बाद, कई वर्षों तक वस्तुतः बिना किसी नुकसान के सुपरकंडक्टिंग तारों के माध्यम से करंट चलता है।

  8. टोमोग्राफी

    पारंपरिक एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर में, वे चुंबकीय क्षेत्र को यथासंभव एक समान बनाने का प्रयास करते हैं, वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन में सुधार के लिए यह आवश्यक है। लेकिन अगर इसके विपरीत, नमूने के अंदर चुंबकीय क्षेत्र को बहुत अमानवीय बना दिया जाता है, तो यह एनएमआर के उपयोग के लिए मौलिक रूप से नई संभावनाएं खोलता है। क्षेत्र की अमानवीयता तथाकथित ग्रेडिएंट कॉइल्स द्वारा बनाई जाती है, जो मुख्य चुंबक के साथ मिलकर काम करती हैं। इस मामले में, नमूने के विभिन्न हिस्सों में चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण अलग-अलग होगा, जिसका अर्थ है कि एनएमआर सिग्नल को पारंपरिक स्पेक्ट्रोमीटर की तरह पूरे नमूने से नहीं, बल्कि केवल इसकी संकीर्ण परत से देखा जा सकता है, जिसके लिए अनुनाद शर्तें पूरी होती हैं, यानी चुंबकीय क्षेत्र और आवृत्ति के बीच वांछित संबंध। चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण को बदलकर (या, जो अनिवार्य रूप से एक ही चीज़ है, सिग्नल अवलोकन की आवृत्ति), आप उस परत को बदल सकते हैं जो सिग्नल उत्पन्न करेगी। इस तरह, नमूने को उसकी पूरी मात्रा में "स्कैन" करना और किसी भी यांत्रिक तरीके से नमूने को नष्ट किए बिना उसकी आंतरिक त्रि-आयामी संरचना को "देखना" संभव है। आज तक, बड़ी संख्या में तकनीकें विकसित की गई हैं जो नमूने के अंदर स्थानिक संकल्प के साथ विभिन्न एनएमआर मापदंडों (वर्णक्रमीय विशेषताओं, चुंबकीय विश्राम समय, आत्म-प्रसार दर और कुछ अन्य) को मापना संभव बनाती हैं। व्यावहारिक दृष्टिकोण से सबसे दिलचस्प और महत्वपूर्ण, एनएमआर टोमोग्राफी का अनुप्रयोग चिकित्सा में पाया गया। इस मामले में, जिस "नमूने" का अध्ययन किया जा रहा है वह मानव शरीर है। ऑन्कोलॉजी से लेकर प्रसूति तक चिकित्सा के विभिन्न क्षेत्रों में एनएमआर इमेजिंग सबसे प्रभावी और सुरक्षित (लेकिन महंगा भी) निदान उपकरणों में से एक है। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि डॉक्टर इस पद्धति के नाम में "परमाणु" शब्द का उपयोग नहीं करते हैं, क्योंकि कुछ मरीज़ इसे परमाणु प्रतिक्रियाओं और परमाणु बम से जोड़ते हैं।

  9. खोज का इतिहास

    एनएमआर की खोज का वर्ष 1945 माना जाता है, जब स्टैनफोर्ड के अमेरिकी फेलिक्स बलोच और उनसे स्वतंत्र रूप से हार्वर्ड के एडवर्ड परसेल और रॉबर्ट पाउंड ने पहली बार प्रोटॉन पर एनएमआर सिग्नल देखा था। उस समय तक, परमाणु चुंबकत्व की प्रकृति के बारे में बहुत कुछ पहले से ही ज्ञात था, एनएमआर प्रभाव की सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई थी, और इसे प्रयोगात्मक रूप से देखने के लिए कई प्रयास किए गए थे। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि एक साल पहले सोवियत संघ में, कज़ान में, ईपीआर घटना की खोज एवगेनी ज़ावोइस्की ने की थी। अब यह सर्वविदित है कि ज़ावोइस्की ने भी एनएमआर सिग्नल का अवलोकन किया था, यह युद्ध से पहले, 1941 में हुआ था। हालाँकि, उनके पास खराब क्षेत्र एकरूपता वाला निम्न-गुणवत्ता वाला चुंबक था; परिणाम खराब रूप से प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य थे और इसलिए अप्रकाशित रह गए। निष्पक्ष होने के लिए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ज़ावोइस्की एकमात्र व्यक्ति नहीं था जिसने एनएमआर को उसकी "आधिकारिक" खोज से पहले देखा था। विशेष रूप से, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी इसिडोर रबी (परमाणु और आणविक बीम में नाभिक के चुंबकीय गुणों के अध्ययन के लिए 1944 में नोबेल पुरस्कार विजेता) ने भी 30 के दशक के अंत में एनएमआर का अवलोकन किया, लेकिन इसे एक वाद्य कलाकृति माना। किसी न किसी रूप में, हमारा देश चुंबकीय अनुनाद की प्रायोगिक पहचान में प्राथमिकता बरकरार रखता है। हालाँकि युद्ध के तुरंत बाद ज़ावोइस्की ने स्वयं अन्य समस्याओं से निपटना शुरू कर दिया, लेकिन उनकी खोज ने कज़ान में विज्ञान के विकास में बहुत बड़ी भूमिका निभाई। कज़ान अभी भी ईपीआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए दुनिया के अग्रणी वैज्ञानिक केंद्रों में से एक बना हुआ है।

  10. चुंबकीय अनुनाद में नोबेल पुरस्कार

    20वीं सदी के पूर्वार्ध में, कई नोबेल पुरस्कार उन वैज्ञानिकों को दिए गए जिनके काम के बिना एनएमआर की खोज नहीं हो सकती थी। इनमें पीटर ज़ीमैन, ओटो स्टर्न, इसिडोर रबी, वोल्फगैंग पाउली शामिल हैं। लेकिन चार नोबेल पुरस्कार सीधे तौर पर एनएमआर से संबंधित थे। 1952 में, परमाणु चुंबकीय अनुनाद की खोज के लिए फेलिक्स बलोच और एडवर्ड परसेल को पुरस्कार प्रदान किया गया था। यह भौतिकी में एकमात्र "एनएमआर" नोबेल पुरस्कार है। 1991 में, ज्यूरिख में प्रसिद्ध ईटीएच में काम करने वाले स्विस रिचर्ड अर्न्स्ट को रसायन विज्ञान में पुरस्कार मिला। उन्हें बहुआयामी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी विधियों के विकास के लिए यह पुरस्कार दिया गया, जिससे एनएमआर प्रयोगों की सूचना सामग्री को मौलिक रूप से बढ़ाना संभव हो गया। 2002 में, रसायन विज्ञान में भी पुरस्कार के विजेता कर्ट वुथ्रिच थे, जिन्होंने अर्न्स्ट के साथ उसी तकनीकी स्कूल में पड़ोसी इमारतों में काम किया था। उन्हें घोल में प्रोटीन की त्रि-आयामी संरचना निर्धारित करने के तरीके विकसित करने के लिए पुरस्कार मिला। पहले, बड़े बायोमैक्रोमोलेक्यूल्स की स्थानिक संरचना निर्धारित करने की एकमात्र विधि एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण थी। अंत में, 2003 में, अमेरिकी पॉल लॉटरबर और अंग्रेज पीटर मैन्सफील्ड को एनएमआर टोमोग्राफी के आविष्कार के लिए चिकित्सा पुरस्कार मिला। अफसोस, ईपीआर के सोवियत खोजकर्ता ई.के. ज़ावोइस्की को नोबेल पुरस्कार नहीं मिला।

एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी विधि नाभिक के चुंबकीय गुणों पर आधारित है। परमाणुओं के नाभिक धनात्मक आवेश धारण करते हैं और अपनी धुरी पर घूमते हैं। आवेश के घूमने से चुंबकीय द्विध्रुव की उपस्थिति होती है।

घूर्णन की कोणीय गति, जिसे स्पिन क्वांटम संख्या (I) द्वारा वर्णित किया जा सकता है। स्पिन क्वांटम संख्या का संख्यात्मक मान नाभिक में शामिल प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की स्पिन क्वांटम संख्या के योग के बराबर है।

स्पिन क्वांटम संख्या मान ले सकती है

यदि न्यूक्लियॉन की संख्या सम है, तो मान I = 0, या एक पूर्णांक। ये नाभिक सी 12, एच 2, एन 14 हैं; ऐसे नाभिक रेडियो आवृत्ति विकिरण को अवशोषित नहीं करते हैं और एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में सिग्नल उत्पन्न नहीं करते हैं।

I = ± 1/2 H 1, P 31, F 19 - रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण को अवशोषित करता है और एक NMR स्पेक्ट्रम सिग्नल उत्पन्न करता है।

I = ± 1 1/2 सीएल 35, बीआर 79 - नाभिक की सतह पर गैर-सममित चार्ज वितरण। जिससे चतुर्ध्रुव आघूर्ण का उद्भव होता है। ऐसे नाभिकों का अध्ययन एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा नहीं किया जाता है।

पीएमआर - स्पेक्ट्रोस्कोपी

I (I = ±1/2) का संख्यात्मक मान सूत्र के अनुसार बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में नाभिक के संभावित झुकावों की संख्या निर्धारित करता है:

इस सूत्र से स्पष्ट है कि अभिमुखताओं की संख्या 2 है।

निचले स्तर पर स्थित एक प्रोटॉन को उच्च स्तर पर स्थानांतरित करने के लिए, इसे इन स्तरों की ऊर्जा के अंतर के बराबर ऊर्जा देने की आवश्यकता होती है, अर्थात, कड़ाई से परिभाषित शुद्धता के विकिरण के साथ विकिरणित। ऊर्जा स्तरों में अंतर (ΔΕ) लगाए गए चुंबकीय क्षेत्र (H 0) के परिमाण और चुंबकीय क्षण (μ) द्वारा वर्णित नाभिक की चुंबकीय प्रकृति पर निर्भर करता है। यह मान घूर्णन द्वारा निर्धारित होता है:

, कहाँ

एच - प्लैंक स्थिरांक

बाह्य चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण

γ - आनुपातिकता गुणांक, जिसे जियोमैग्नेटिक अनुपात कहा जाता है, स्पिन क्वांटम संख्या I और चुंबकीय क्षण μ के बीच संबंध निर्धारित करता है।

बुनियादी एनएमआर समीकरण, यह बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण, नाभिक की चुंबकीय प्रकृति और विकिरण की शुद्धता को जोड़ता है जिस पर विकिरण ऊर्जा का अवशोषण होता है और नाभिक स्तरों के बीच चलता है।

उपरोक्त रिकॉर्ड से यह स्पष्ट है कि समान नाभिक, प्रोटॉन के लिए, H 0 और μ के मान के बीच एक सख्त संबंध है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, 14000 गॉस के बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में प्रोटॉन नाभिक को उच्च चुंबकीय स्तर पर ले जाने के लिए, उन्हें 60 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति के साथ विकिरणित करने की आवश्यकता होती है; यदि 23000 गॉस तक, तो की आवृत्ति के साथ विकिरण 100 मेगाहर्ट्ज की आवश्यकता होगी.

इस प्रकार, ऊपर से यह निष्कर्ष निकलता है कि एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर के मुख्य भाग एक शक्तिशाली चुंबक और रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण का स्रोत होना चाहिए।

विश्लेषण करने वाले पदार्थ को 5 मिमी मोटे विशेष प्रकार के कांच से बनी एक शीशी में रखा जाता है। हम ampoule को चुंबक के गैप में रखते हैं, ampoule के अंदर चुंबकीय क्षेत्र के अधिक समान वितरण के लिए, यह अपनी धुरी के चारों ओर घूमता है, एक कुंडल की मदद से रेडियो फ्रीक्वेंसी विकिरण द्वारा लगातार विकिरण उत्पन्न होता है। इस विकिरण की आवृत्ति एक छोटी सीमा में भिन्न होती है। किसी समय, जब आवृत्ति बिल्कुल एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी समीकरण से मेल खाती है, विकिरण ऊर्जा का अवशोषण देखा जाता है और प्रोटॉन अपने स्पिन को पुन: व्यवस्थित करते हैं - ऊर्जा का यह अवशोषण एक संकीर्ण शिखर के रूप में प्राप्त कुंडल द्वारा दर्ज किया जाता है।

कुछ स्पेक्ट्रोमीटर मॉडल में μ=const, और छोटे गलियारों में H 0 का मान बदल जाता है। स्पेक्ट्रम को पंजीकृत करने के लिए, किसी पदार्थ के 0.4 मिलीलीटर की आवश्यकता होती है; यदि किसी ठोस पदार्थ को उपयुक्त घोल में घोला जाता है, तो पदार्थ का 10-50 मिलीलीटर/ग्राम लेना आवश्यक है।

उच्च-गुणवत्ता वाला स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए, 10-20% की सांद्रता वाले समाधानों का उपयोग करना आवश्यक है। एनएमआर संवेदनशीलता सीमा 5% से मेल खाती है।

कंप्यूटर का उपयोग करके संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए, सिग्नल संचय के कई घंटों का उपयोग किया जाता है, जबकि उपयोगी सिग्नल की तीव्रता बढ़ जाती है।

एनएमआर स्पेक्ट्रोडिस्ट्रीब्यूशन तकनीक के और सुधार में फूरियर-सिग्नल रूपांतरण का उपयोग शुरू हुआ। इस मामले में, नमूना धीरे-धीरे बदलती आवृत्ति वाले विकिरण से विकिरणित नहीं होता है, बल्कि सभी आवृत्तियों को एक पैकेट में जोड़ने वाले विकिरण से विकिरणित होता है। इस स्थिति में, एक आवृत्ति का विकिरण अवशोषित हो जाता है, और प्रोटॉन ऊपरी ऊर्जा स्तर पर चले जाते हैं, फिर लघु नाड़ी बंद हो जाती है और उसके बाद उत्तेजित प्रोटॉन अवशोषित ऊर्जा खोना शुरू कर देते हैं और निचले स्तर पर चले जाते हैं। इस ऊर्जा घटना को सिस्टम द्वारा मिलीसेकंड दालों की एक श्रृंखला के रूप में दर्ज किया जाता है जो समय के साथ क्षय हो जाती है।

आदर्श विलायक एक ऐसा पदार्थ है जिसमें प्रोटॉन, यानी कार्बन टेट्राक्लोराइड और कार्बन सल्फर नहीं होते हैं, लेकिन कुछ पदार्थ इन समाधानों में नहीं घुलते हैं, इसलिए अणुओं में कोई भी विलायक जिसके अणुओं में प्रकाश आइसोटोप एच 1 के परमाणुओं को परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है भारी आइसोटोप ड्यूटेरियम का उपयोग किया जाता है। आइसोटोप आवृत्ति 99% के अनुरूप होनी चाहिए।

सीडीसीएल 3 - ड्यूटेरियम

ड्यूटेरियम एनएमआर स्पेक्ट्रा में सिग्नल उत्पन्न नहीं करता है। इस पद्धति का एक और विकास हाई-स्पीड कंप्यूटर का उपयोग और आगे सिग्नल रूपांतरण था। इस मामले में, विकिरण आवृत्ति के अंतिम स्कैन के बजाय, सभी संभावित आवृत्तियों वाले तात्कालिक विकिरण को नमूने पर लगाया जाता है। इस मामले में, सभी नाभिकों का तात्कालिक उत्तेजना और उनके स्पिन का पुनर्संयोजन होता है। विकिरण बंद होने के बाद, नाभिक ऊर्जा छोड़ना शुरू कर देते हैं और निम्न ऊर्जा स्तर पर चले जाते हैं। ऊर्जा का यह विस्फोट कई सेकंड तक चलता है और इसमें माइक्रोसेकंड पल्स की एक श्रृंखला शामिल होती है, जिसे रिकॉर्डिंग सिस्टम द्वारा एक कांटे के रूप में रिकॉर्ड किया जाता है।

नाभिकीय चुबकीय अनुनाद(एनएमआर), रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगों के गुंजयमान अवशोषण की घटना। गैर-शून्य मैग के साथ ऊर्जा इन-वोम। बाह्य में स्थित नाभिक के क्षण स्थायी जादूगर. मैदान। गैर-शून्य परमाणु चुंबक. नाभिक 1 H, 2 H, 13 C, 14 N, 15 N, 19 F, 29 Si, 31 P, आदि में एक क्षण होता है। NMR आमतौर पर एक समान स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में देखा जाता है। फ़ील्ड बी 0 , एक कमज़ोर रेडियो फ्रीक्वेंसी फ़ील्ड B 1, फ़ील्ड B 0 के लंबवत उस पर आरोपित है। उन पदार्थों के लिए जिनमें परमाणु स्पिन I = 1/2 (1 H, 13 C, 15 N, 19 F, 29 Si, 31 P, आदि) है, क्षेत्र B 0 में दो चुंबकीय अभिविन्यास संभव हैं। नाभिक का द्विध्रुव आघूर्ण "क्षेत्र के अनुदिश" और "क्षेत्र के विपरीत"। परस्पर क्रिया के कारण उभरते दो ऊर्जा स्तर ई। मैग. क्षेत्र बी के साथ नाभिक का क्षण 0 अंतराल द्वारा अलग किया गया
बशर्ते कि या जहां एच प्लैंक स्थिरांक है, वी 0 रेडियो आवृत्ति क्षेत्र बी 1 की आवृत्ति है, परिपत्र आवृत्ति है, तथाकथित। gyromagn. नाभिक के अनुपात में, क्षेत्र ऊर्जा बी 1 का गुंजयमान अवशोषण देखा जाता है , एनएमआर कहा जाता है. न्यूक्लाइड 1 एच, 13 सी, 31 पी के लिए, क्षेत्र बी 0 = 11.7 टी में एनएमआर आवृत्तियां क्रमशः बराबर हैं। (मेगाहर्ट्ज में): 500, 160.42 और 202.4; मान (मेगाहर्ट्ज/टी में): 42.58, 10.68 और 17.24। क्वांटम मॉडल के अनुसार, क्षेत्र B 0 में 2I+1 ऊर्जा स्तर उत्पन्न होता है, जिसके बीच संक्रमण की अनुमति वहां होती है जहां m मैग है। सांख्यिक अंक।

प्रायोगिक तकनीक. एनएमआर स्पेक्ट्रा के पैरामीटर।एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी एनएमआर की घटना पर आधारित है। एनएमआर स्पेक्ट्रा को रेडियो स्पेक्ट्रोमीटर (चित्र) का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जाता है। अध्ययन के तहत पदार्थ का एक नमूना एक जनरेटिंग सर्किट (फ़ील्ड बी 1) के कॉइल में एक कोर के रूप में रखा जाता है, जो एक चुंबक के अंतराल में स्थित होता है जो एक फ़ील्ड बी 0 बनाता है ताकि जब गुंजयमान अवशोषण होता है, जो वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनता है सर्किट पर, जिसके सर्किट में सैंपल के साथ एक कॉइल है। वोल्टेज ड्रॉप का पता लगाया जाता है, बढ़ाया जाता है, और ऑसिलोस्कोप स्वीप या रिकॉर्डिंग डिवाइस को खिलाया जाता है। मॉडर्न में एनएमआर रेडियो स्पेक्ट्रोमीटर आमतौर पर 1-12 टेस्ला की ताकत वाले जादुई क्षेत्र का उपयोग करते हैं। स्पेक्ट्रम का वह क्षेत्र जिसमें एक या अधिक के साथ पता लगाने योग्य सिग्नल होता है। मैक्सिमा, कहा जाता है एनएमआर अवशोषण रेखा। देखी गई लाइन की चौड़ाई अधिकतम आधी मापी गई। तीव्रता और हर्ट्ज में व्यक्त, कहा जाता है। एनएमआर लाइन की चौड़ाई। एनएमआर स्पेक्ट्रम रिज़ॉल्यूशन - न्यूनतम। एनएमआर लाइन की चौड़ाई जिसे यह स्पेक्ट्रोमीटर निरीक्षण करने की अनुमति देता है। पारित होने की गति वह गति है (हर्ट्ज/सेकेंड में) जिसके साथ चुंबकीय तीव्रता बदलती है। एनएमआर स्पेक्ट्रम प्राप्त करते समय नमूने को प्रभावित करने वाले रेडियोफ्रीक्वेंसी विकिरण का क्षेत्र या आवृत्ति।

एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर का आरेख: 1 - एक नमूने के साथ कुंडल; 2 - चुंबक ध्रुव; 3 - रेडियो फ़्रीक्वेंसी फ़ील्ड जनरेटर; 4 - एम्पलीफायर और डिटेक्टर; 5 - मॉड्यूलेटिंग वोल्टेज जनरेटर; 6 - फ़ील्ड मॉड्यूलेशन कॉइल्स बी 0; 7 - आस्टसीलस्कप.

सिस्टम अपने भीतर अवशोषित ऊर्जा को पुनर्वितरित करता है (तथाकथित स्पिन-स्पिन, या अनुप्रस्थ विश्राम; विशेषता समय टी 2) और इसे पर्यावरण में छोड़ता है (स्पिन-जाली विश्राम, विश्राम समय टी 1)। टाइम्स टी 1 और टी 2 आंतरिक दूरी और सहसंबंध समय के बारे में जानकारी देते हैं। कहते हैं आंदोलनों. तापमान और आवृत्ति वी 0 पर टी 1 और टी 2 की निर्भरता का माप थर्मल आंदोलन, रसायन की प्रकृति के बारे में जानकारी प्रदान करता है। संतुलन, चरण संक्रमण, आदि। एक कठोर जाली वाले ठोस में T 2 = 10 μs, और T 1 > 10 3 s, क्योंकि स्पिन-जाली विश्राम का कोई नियमित तंत्र नहीं है और विश्राम अनुचुंबकीय के कारण होता है। अशुद्धियाँ T2 के छोटे होने के कारण, NMR लाइन की प्राकृतिक चौड़ाई बहुत बड़ी (दसियों kHz) होती है, और उनका पंजीकरण विस्तृत लाइनों के NMR क्षेत्र में होता है। कम-चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ में टी 1 टी 2 और सेकंड में मापा जाता है। सम्मान. एनएमआर लाइनों की चौड़ाई 10 -1 हर्ट्ज (उच्च-रिज़ॉल्यूशन एनएमआर) के क्रम की होती है। रेखा के आकार को बिना विकृत किए पुन: उत्पन्न करने के लिए, 100 सेकंड के लिए 0.1 हर्ट्ज चौड़ी रेखा से गुजरना आवश्यक है। यह एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर की संवेदनशीलता पर महत्वपूर्ण सीमाएं लगाता है।
एनएमआर स्पेक्ट्रम का मुख्य पैरामीटर रासायनिक है। शिफ्ट - देखे गए एनएमआर सिग्नल की आवृत्तियों और उपयुक्त संकेत के साथ लिए गए एक निश्चित पारंपरिक रूप से चयनित संदर्भ सिग्नल के बीच अंतर का अनुपात। संदर्भ सिग्नल की आवृत्ति के लिए मानक (प्रति मिलियन भागों, पीपीएम में व्यक्त)। रसायन. एनएमआर बदलावों को संदर्भ सिग्नल के शिखर से मापी गई आयामहीन मात्रा में मापा जाता है। यदि मानक आवृत्ति v 0 पर संकेत देता है, तो अध्ययन किए जा रहे नाभिक की प्रकृति के आधार पर, प्रोटॉन एनएमआर, या पीएमआर, और 13 सी एनएमआर के बीच अंतर किया जाता है (रासायनिक बदलाव मूल्यों की तालिकाएं वॉल्यूम के अंतिम पत्रों पर दी गई हैं)। एनएमआर 19 एफ (ऑर्गेनोफ्लोरीन यौगिक देखें), एनएमआर 31 पी (ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिक देखें), आदि। मात्राओं में महत्वपूर्ण विशिष्ट गुण होते हैं और एनएमआर स्पेक्ट्रा से कुछ मोल की उपस्थिति निर्धारित करना संभव बनाते हैं। टुकड़े टुकड़े। प्रासंगिक रासायनिक डेटा. बदलाव अलग-अलग हैं। नाभिक को संदर्भ पुस्तकों और पाठ्यपुस्तकों में प्रकाशित किया जाता है, और डेटाबेस में भी दर्ज किया जाता है, जो आधुनिक आपूर्ति करते हैं। एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर। समान संरचना वाले रासायनिक यौगिकों की श्रृंखला में। यह बदलाव संबंधित नाभिक पर इलेक्ट्रॉन घनत्व के सीधे आनुपातिक है।
पीएमआर और 13 सी एनएमआर के लिए आम तौर पर स्वीकृत मानक टेट्रामिथाइलसिलेन (टीएमएस) है। मानक एम.बी. परीक्षण समाधान (आंतरिक मानक) में भंग कर दिया गया या उदाहरण के लिए, नमूना शीशी (बाहरी मानक) के अंदर स्थित एक सीलबंद केशिका में रखा गया। केवल वे जिनका स्वयं का अवशोषण अनुसंधान के लिए रुचि के क्षेत्र के साथ ओवरलैप नहीं होता है, उन्हें पी-अवशेषों के रूप में उपयोग किया जा सकता है। पीएमआर के लिए, सर्वोत्तम अभिकर्मक वे हैं जिनमें प्रोटॉन (CC1 4, CDC1 3, CS 2, D 2 O, आदि) नहीं होते हैं।
बहुपरमाणुक अणुओं में, रासायनिक रूप से गैर-समतुल्य स्थिति वाले समान परमाणुओं के नाभिकों में अलग-अलग रसायन होते हैं। चुंबकीय अंतर के कारण बदलाव संयोजकता इलेक्ट्रॉनों द्वारा नाभिकों का परिरक्षण (ऐसे नाभिकों को अनिसोक्रोनस कहा जाता है)। आई-वें कोर के लिए स्थिर डायमैगन कहाँ है. स्क्रीनिंग, पीपीएम में मापी जाती है। प्रोटॉन के लिए, परिवर्तनों की सामान्य सीमा 20 पीपीएम तक होती है; भारी नाभिक के लिए, ये सीमाएँ परिमाण के 2-3 ऑर्डर बड़े होते हैं।
एनएमआर स्पेक्ट्रा का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक है। (टीसीओ स्थिरांक) - अंतर के बीच अप्रत्यक्ष टीसीओ का एक माप। मैग. एक अणु के नाभिक (स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन देखें); हर्ट्ज़ में व्यक्त किया गया।
इंटरैक्शन नाभिक i और j के बीच अणु में निहित इलेक्ट्रॉन स्पिन के साथ परमाणु स्पिन क्षेत्र B 0 (SSV) में इन नाभिकों के पारस्परिक अभिविन्यास की ओर ले जाता है। पर्याप्त संकल्प के साथ एसएसवी अतिरिक्त की ओर ले जाता है। कुछ रासायनिक मानों के अनुरूप रेखाओं की बहुलता। बदलाव: जहां जे आईजे - एसएसवी स्थिरांक; एफ आईजे - मात्राएं, जिनका मान नाभिक आई और जे के स्पिन, संबंधित मोल की समरूपता द्वारा निर्धारित किया जाता है। रसायन के बीच टुकड़ा, डायहेड्रल कोण। एसएसवी में भाग लेने वाले नाभिकों के बीच कनेक्शन और इन कनेक्शनों की संख्या।
यदि रसायन. बदलाव पर्याप्त रूप से बड़े हैं, यानी न्यूनतम अधिकतम (जे आईजे), फिर एसएसडब्ल्यू द्विपद तीव्रता वितरण (प्रथम क्रम स्पेक्ट्रा) के साथ सरल मल्टीप्लेट्स के रूप में दिखाई देते हैं। इस प्रकार, एथिल समूह में, मिथाइल प्रोटॉन का संकेत 1:2:1 के तीव्रता अनुपात के साथ एक त्रिक के रूप में प्रकट होता है, और मेथिलीन प्रोटॉन का संकेत 1:3:3:1 के तीव्रता अनुपात के साथ एक चतुर्भुज के रूप में प्रकट होता है। 13 सी एनएमआर स्पेक्ट्रा में, मेथिन समूह क्रमशः डबललेट (1:1), और मेथिलीन और मिथाइल समूह हैं। त्रिगुण और चतुर्गुण, लेकिन प्रोटॉन स्पेक्ट्रा की तुलना में एसएसवी स्थिरांक के उच्च मूल्यों के साथ। रसायन. प्रथम-क्रम स्पेक्ट्रा में बदलाव मल्टीप्लेट के केंद्रों के बीच के अंतराल के बराबर हैं, और जे आईजे - मल्टीप्लेट के आसन्न शिखर के बीच की दूरी। यदि प्रथम-क्रम की स्थिति संतुष्ट नहीं होती है, तो स्पेक्ट्रा जटिल हो जाता है: उनमें, एक भी अंतराल, आम तौर पर बोलते हुए, जे आईजे के बराबर नहीं होता है। वर्णक्रमीय मापदंडों के सटीक मान क्वांटम यांत्रिकी से प्राप्त किए जाते हैं। गणना. संबंधित प्रोग्राम मैट में शामिल हैं। आधुनिक प्रदान करना एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर। रसायन शास्त्र की सूचना सामग्री. शिफ्ट और एसएसवी स्थिरांक ने उच्च-रिज़ॉल्यूशन एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी को सबसे महत्वपूर्ण गुणवत्ता विधियों में से एक में बदल दिया है। और मात्राएँ. जटिल मिश्रणों, प्रणालियों, दवाओं और रचनाओं का विश्लेषण, साथ ही संरचना और प्रतिक्रिया का अध्ययन। अणुओं की क्षमता. अनुरूपताओं का अध्ययन करते समय, पतित और अन्य गतिशील। सिस्टम, जियोम। गैर-विनाशकारी स्थानीय रसायन के साथ समाधान में प्रोटीन अणुओं की संरचना। जीवित जीवों का विश्लेषण आदि एनएमआर विधियों की क्षमताएं अद्वितीय हैं।

द्वीप में परमाणु चुम्बकत्व।एन स्पिन की दो-स्तरीय स्पिन प्रणाली में बोल्ट्जमैन वितरण के अनुसार, निचले स्तर पर स्पिन एन + की संख्या और ऊपरी स्तर पर स्पिन एन की संख्या का अनुपात बराबर है जहां के बोल्ट्जमैन का स्थिरांक है; टी-टी-रा. प्रोटॉन के लिए B 0 = 1 T और T = 300 K पर, अनुपात N + /N - .= 1.00005। यह अनुपात क्षेत्र B0 में रखे किसी पदार्थ के परमाणु चुंबकत्व के परिमाण को निर्धारित करता है। मैग्न. पलएम प्रत्येक नाभिक z अक्ष के सापेक्ष पूर्ववर्ती गति से गुजरता है, जिसके साथ क्षेत्र B 0 निर्देशित होता है; इस गति की आवृत्ति एनएमआर आवृत्ति के बराबर है। Z अक्ष पर पूर्ववर्ती परमाणु क्षणों के अनुमानों का योग एक स्थूल बनाता है में चुम्बकत्व एम जेड = 10 18 जेड अक्ष के लंबवत एक्सवाई विमान में, पूर्ववर्ती चरणों की यादृच्छिकता के कारण वैक्टर के प्रक्षेपण शून्य के बराबर हैं: एम एक्सवाई = 0। एनएमआर के दौरान ऊर्जा अवशोषण का मतलब है कि प्रति यूनिट समय अधिक स्पिन गुजरता है निचले स्तर से ऊपरी स्तर की तुलना में विपरीत दिशा में, यानी, जनसंख्या अंतर एन + - एन - घटता है (स्पिन सिस्टम का ताप, एनएमआर संतृप्ति)। स्थिर मोड में संतृप्त होने पर, सिस्टम का चुंबकत्व काफी बढ़ सकता है। यह तथाकथित है ओवरहाउसर प्रभाव, नाभिक के लिए नामित एनओई (परमाणु ओवरहाउसर प्रभाव), जिसका व्यापक रूप से संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है, साथ ही पियर्स का अध्ययन करते समय आंतरिक दूरी का अनुमान लगाने के लिए भी किया जाता है। एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी विधियों का उपयोग करके ज्यामिति।

वेक्टर एनएमआर मॉडल।एनएमआर रिकॉर्ड करते समय, xy विमान में कार्यरत एक रेडियोफ्रीक्वेंसी फ़ील्ड को नमूने पर लागू किया जाता है। इस विमान में, फ़ील्ड बी 1 को आयाम बी 1 एम/2 के साथ दो वैक्टर के रूप में माना जा सकता है, जो विपरीत दिशाओं में आवृत्ति के साथ घूमते हैं। एक घूर्णन समन्वय प्रणाली x"y"z पेश की गई है, x-अक्ष वेक्टर B 1m/2 के साथ मेल खाता है, जो वैक्टर के समान दिशा में घूमता है। इसके प्रभाव के कारण पूर्वसर्ग शंकु के शीर्ष पर कोण में परिवर्तन होता है परमाणु चुंबकीय क्षण; परमाणु चुंबकीयकरण M z समय पर निर्भर होना शुरू होता है, और x"y" विमान में परमाणु चुंबकीयकरण का एक गैर-शून्य प्रक्षेपण दिखाई देता है। एक निश्चित समन्वय प्रणाली में, यह प्रक्षेपण आवृत्ति के साथ घूमता है, यानी, एक रेडियो आवृत्ति वोल्टेज प्रेरित होता है प्रारंभ करनेवाला में, जो पता लगाने के बाद, एक एनएमआर संकेत देता है - आवृत्ति से परमाणु चुंबकत्व का कार्य धीमी गति से परिवर्तन (स्वीप मोड) और स्पंदित एनएमआर के बीच प्रतिष्ठित होता है। परमाणु चुंबकत्व वेक्टर का वास्तविक जटिल आंदोलन दो स्वतंत्र सिग्नल बनाता है x"y" समतल: M x, (रेडियो फ्रीक्वेंसी वोल्टेज B 1 के साथ चरण में) और M y" (चरण में B 1 के सापेक्ष 90°C द्वारा स्थानांतरित)। एम एक्स" और एम वाई" (चतुर्भुज पहचान) का एक साथ पंजीकरण एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर की संवेदनशीलता को दोगुना कर देता है। प्रक्षेपण के पर्याप्त बड़े आयाम B 1m के साथ M z = M x " = M y " = 0 (NMR संतृप्ति)। इसलिए, क्षेत्र बी 1 की निरंतर कार्रवाई के तहत, मूल अवलोकन स्थितियों को अपरिवर्तित रखने के लिए इसका आयाम बहुत छोटा होना चाहिए।
स्पंदित एनएमआर में, इसके विपरीत, मान बी 1 को इतना बड़ा चुना जाता है कि समय टी और टी 2 के दौरान घूर्णन समन्वय प्रणाली में वेक्टर एम जेड एक कोण द्वारा जेड अक्ष से विक्षेपित हो जाता है। =90° पर पल्स को 90° (/2-पल्स) कहा जाता है; इसके प्रभाव में, परमाणु चुंबकीयकरण वेक्टर x"y" विमान में दिखाई देता है, अर्थात। नाड़ी के अंत के बाद, वेक्टर M y" अपने घटक प्राथमिक वैक्टर के चरण विचलन के कारण समय T 2 के साथ आयाम में कमी करना शुरू कर देता है ( स्पिन-स्पिन विश्राम)। संतुलन परमाणु चुंबकत्व एम जेड की बहाली स्पिन-जाली विश्राम समय टी 1 के साथ होती है। = 180 डिग्री (पल्स) पर, वेक्टर एम जेड जेड अक्ष की नकारात्मक दिशा के साथ फिट बैठता है, के अंत के बाद आराम करता है पल्स को उसकी संतुलन स्थिति में। आधुनिक मल्टी-पल्स संस्करण एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में पल्स के संयोजन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
एक घूर्णन समन्वय प्रणाली की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसमें और एक स्थिर समन्वय प्रणाली में गुंजयमान आवृत्तियों में अंतर है: यदि बी 1 वी लोक (स्थैतिक स्थानीय क्षेत्र), तो वेक्टर एम क्षेत्र के सापेक्ष घूर्णन समन्वय प्रणाली में आगे बढ़ता है। जब अनुनाद के लिए बारीकी से ट्यून किया गया, घूर्णन समन्वय प्रणाली में एनएमआर आवृत्ति यह पदार्थ में धीमी प्रक्रियाओं के अध्ययन में एनएमआर की क्षमताओं को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करने की अनुमति देती है।

रसायन. एक्सचेंज और एनएमआर स्पेक्ट्रा(गतिशील एनएमआर)। दो-स्थिति एक्सचेंज ए बी के पैरामीटर निवास समय और निवास संभावनाएं हैं और कम तापमान पर, एनएमआर स्पेक्ट्रम में हर्ट्ज द्वारा अलग की गई दो संकीर्ण रेखाएं होती हैं; फिर, जैसे-जैसे वे कम होते जाते हैं, रेखाएँ चौड़ी होने लगती हैं और अपने स्थान पर बनी रहती हैं। जब विनिमय आवृत्ति रेखाओं के बीच प्रारंभिक दूरी से अधिक होने लगती है, तो रेखाएं एक-दूसरे के करीब आने लगती हैं, और जब 10 गुना से अधिक हो जाती है, तो अंतराल के केंद्र में एक चौड़ी रेखा बन जाती है (v A, v B), यदि आगे के साथ तापमान के बढ़ने से यह संयुक्त रेखा संकरी हो जाती है। प्रयोगों की तुलना. गणना के साथ स्पेक्ट्रम आपको प्रत्येक टी-आरवाई के लिए रसायन की सटीक आवृत्ति को इंगित करने की अनुमति देता है। विनिमय, इन आंकड़ों से थर्मोडायनामिक की गणना की जाती है। प्रक्रिया विशेषताएँ. एक जटिल एनएमआर स्पेक्ट्रम में बहु-स्थिति विनिमय के साथ, सैद्धांतिक। स्पेक्ट्रम क्वांटममेक से प्राप्त किया जाता है। गणना। गतिशील एनएमआर इनमें से एक प्रमुख है स्टीरियोकेमिकल का अध्ययन करने की विधियाँ गैर-कठोरता, गठनात्मक संतुलन, आदि।

एक जादुई कोण पर घूमें।द्विध्रुव-द्विध्रुव अंतःक्रिया क्षमता के लिए अभिव्यक्ति। गुणक शामिल हैं बी 0 और आंतरिक परमाणु वेक्टर आर आईजे के बीच का कोण कहां है। = आर्ककोस 3 -1/2 = 54°44" ("जादुई" कोण) पर, ये कारक गायब हो जाते हैं, यानी, रेखा की चौड़ाई में संबंधित योगदान गायब हो जाते हैं। यदि आप एक ठोस नमूने को एक झुकी हुई धुरी के चारों ओर बहुत तेज गति से घुमाते हैं जादू के तहत। बी 0 के कोण पर, फिर एक ठोस में तरल के समान संकीर्ण रेखाओं के साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रा प्राप्त करना संभव है।

ठोस पदार्थों में चौड़ी रेखाएँ।कठोर जाली वाले क्रिस्टल में, एनएमआर रेखा का आकार सांख्यिकीय रूप से निर्धारित होता है। स्थानीय चुंबकीय का वितरण खेत। सभी जाली नाभिक, क्लस्टर के अपवाद के साथ, विचाराधीन नाभिक के चारों ओर अनुवाद-अपरिवर्तनीय मात्रा V 0 में, एक गाऊसी वितरण g(v) = exp(-v 2 /2a 2) देते हैं, जहां v से दूरी है रेखा का केंद्र; गॉसियन ए की चौड़ाई औसत जियोम के व्युत्क्रमानुपाती होती है। वॉल्यूम V 0 और V 1, और V 1 पूरे क्रिस्टल में औसत चुंबकीय एकाग्रता की विशेषता बताते हैं। कोर. V 0 के अंदर चुंबकीय सांद्रता। नाभिक औसत से बड़े होते हैं, और पास के नाभिक द्विध्रुव-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया के कारण होते हैं। और रसायन. बदलाव अंतराल (-बी, बी) तक सीमित एक स्पेक्ट्रम बनाते हैं, जहां बी लगभग ए से दोगुना बड़ा होता है। पहले सन्निकटन के लिए, स्पेक्ट्रम

परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) सबसे सुरक्षित निदान पद्धति है

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सामान्य जानकारी

घटना परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर)इसकी खोज 1938 में रब्बी इसाक ने की थी। यह घटना परमाणुओं के नाभिक में चुंबकीय गुणों की उपस्थिति पर आधारित है। 2003 में ही चिकित्सा में नैदानिक ​​उद्देश्यों के लिए इस घटना का उपयोग करने के लिए एक विधि का आविष्कार किया गया था। आविष्कार के लिए, इसके लेखकों को नोबेल पुरस्कार मिला। स्पेक्ट्रोस्कोपी में, शरीर का अध्ययन किया जा रहा है ( यानी मरीज का शरीर) को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में रखा जाता है और रेडियो तरंगों से विकिरणित किया जाता है। यह पूर्णतः सुरक्षित तरीका है ( उदाहरण के लिए, कंप्यूटेड टोमोग्राफी के विपरीत), जिसमें बहुत उच्च स्तर की रिज़ॉल्यूशन और संवेदनशीलता है।

अर्थशास्त्र और विज्ञान में आवेदन

1. रसायन विज्ञान और भौतिकी में प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले पदार्थों के साथ-साथ प्रतिक्रियाओं के अंतिम परिणामों की पहचान करना,
2. औषधियों के उत्पादन के लिए औषध विज्ञान में,
3. कृषि में, अनाज की रासायनिक संरचना और बुआई के लिए तैयारी का निर्धारण करने के लिए ( नई प्रजातियों के प्रजनन में बहुत उपयोगी है),
4. चिकित्सा में - निदान के लिए। रीढ़ की हड्डी, विशेषकर इंटरवर्टेब्रल डिस्क के रोगों के निदान के लिए एक बहुत ही जानकारीपूर्ण विधि। डिस्क अखंडता के छोटे से छोटे उल्लंघन का भी पता लगाना संभव बनाता है। गठन के प्रारंभिक चरण में कैंसर ट्यूमर का पता लगाता है।

विधि का सार

परमाणु चुंबकीय अनुनाद विधि इस तथ्य पर आधारित है कि उस समय जब शरीर एक विशेष रूप से ट्यून किए गए बहुत मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में होता है ( हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र से 10,000 गुना अधिक मजबूत), शरीर की सभी कोशिकाओं में मौजूद पानी के अणु चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के समानांतर स्थित श्रृंखला बनाते हैं।

यदि आप अचानक क्षेत्र की दिशा बदलते हैं, तो पानी का अणु बिजली का एक कण छोड़ता है। ये ऐसे चार्ज हैं जिनका पता डिवाइस के सेंसर द्वारा लगाया जाता है और कंप्यूटर द्वारा विश्लेषण किया जाता है। कोशिकाओं में पानी की सघनता की तीव्रता के आधार पर, कंप्यूटर शरीर के उस अंग या भाग का एक मॉडल बनाता है जिसका अध्ययन किया जा रहा है।

बाहर निकलने पर, डॉक्टर के पास एक मोनोक्रोम छवि होती है जिस पर आप अंग के पतले हिस्सों को बड़े विस्तार से देख सकते हैं। सूचना सामग्री के संदर्भ में, यह विधि कंप्यूटेड टोमोग्राफी से काफी आगे है। कभी-कभी जांच किए जा रहे अंग के बारे में निदान के लिए आवश्यकता से भी अधिक विवरण दिया जाता है।

चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी के प्रकार

  • जैविक तरल पदार्थ,
  • आंतरिक अंग।
यह तकनीक पानी सहित मानव शरीर के सभी ऊतकों की विस्तार से जांच करना संभव बनाती है। ऊतकों में जितना अधिक तरल पदार्थ होगा, चित्र में वे उतने ही हल्के और चमकीले होंगे। जिन हड्डियों में पानी कम होता है, उन्हें गहरे रंग में दर्शाया जाता है। इसलिए, हड्डी रोगों के निदान में कंप्यूटेड टोमोग्राफी अधिक जानकारीपूर्ण है।

चुंबकीय अनुनाद छिड़काव तकनीक यकृत और मस्तिष्क के ऊतकों के माध्यम से रक्त की गति की निगरानी करना संभव बनाती है।

आज चिकित्सा में यह नाम अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है एमआरआई (चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग ), चूंकि शीर्षक में परमाणु प्रतिक्रिया का उल्लेख रोगियों को डराता है।

संकेत

1. मस्तिष्क के रोग
2. मस्तिष्क के भागों के कार्यों का अध्ययन,
3. जोड़ों के रोग,
4. रीढ़ की हड्डी के रोग,
5. उदर गुहा के आंतरिक अंगों के रोग,
6. मूत्र और प्रजनन प्रणाली के रोग,
7. मीडियास्टिनम और हृदय के रोग,
8. संवहनी रोग.

मतभेद

पूर्ण मतभेद:
1. पेसमेकर,
2. इलेक्ट्रॉनिक या लौहचुंबकीय मध्य कान कृत्रिम अंग,
3. लौहचुंबकीय इलिजारोव उपकरण,
4. बड़े धातु आंतरिक कृत्रिम अंग,
5. मस्तिष्क वाहिकाओं के हेमोस्टैटिक क्लैंप।

सापेक्ष मतभेद:
1. तंत्रिका तंत्र उत्तेजक,
2. इंसुलिन पंप,
3. अन्य प्रकार के आंतरिक कान कृत्रिम अंग,
4. कृत्रिम हृदय वाल्व,
5. अन्य अंगों पर हेमोस्टैटिक क्लैंप,
6. गर्भावस्था ( स्त्री रोग विशेषज्ञ की राय लेना आवश्यक है),
7. विघटन के चरण में हृदय की विफलता,
8. क्लॉस्ट्रोफ़ोबिया ( सीमित स्थानों का डर).

अध्ययन की तैयारी

केवल उन रोगियों के लिए विशेष तैयारी की आवश्यकता होती है जिनके आंतरिक अंगों की जांच चल रही हो ( जननांग और पाचन तंत्र:) आपको प्रक्रिया से पांच घंटे पहले खाना नहीं खाना चाहिए।
यदि सिर की जांच की जा रही है, तो निष्पक्ष सेक्स को मेकअप हटाने की सलाह दी जाती है, क्योंकि सौंदर्य प्रसाधनों में मौजूद पदार्थ ( उदाहरण के लिए, आई शैडो में), परिणामों को प्रभावित कर सकता है। सभी धातु के आभूषण हटा दिए जाने चाहिए।
कभी-कभी मेडिकल स्टाफ पोर्टेबल मेटल डिटेक्टर का उपयोग करके मरीज की जांच करेगा।

शोध कैसे किया जाता है?

अध्ययन शुरू करने से पहले, प्रत्येक रोगी मतभेदों की पहचान करने में मदद के लिए एक प्रश्नावली भरता है।

यह उपकरण एक चौड़ी ट्यूब है जिसमें रोगी को क्षैतिज स्थिति में रखा जाता है। रोगी को पूरी तरह से स्थिर रहना चाहिए, अन्यथा छवि पर्याप्त स्पष्ट नहीं होगी। पाइप के अंदर अंधेरा नहीं है और ताजा वेंटिलेशन है, इसलिए प्रक्रिया के लिए स्थितियां काफी आरामदायक हैं। कुछ इंस्टॉलेशन ध्यान देने योग्य गड़गड़ाहट उत्पन्न करते हैं, फिर जिस व्यक्ति की जांच की जा रही है वह शोर-अवशोषित हेडफ़ोन पहनता है।

परीक्षा की अवधि 15 मिनट से 60 मिनट तक हो सकती है।
कुछ चिकित्सा केंद्र किसी रिश्तेदार या उसके साथ आए व्यक्ति को उस कमरे में मरीज के साथ रहने की अनुमति देते हैं जहां अध्ययन किया जा रहा है ( यदि इसका कोई मतभेद नहीं है).

कुछ चिकित्सा केंद्रों में, एक एनेस्थेसियोलॉजिस्ट शामक दवाएं देता है। इस मामले में, प्रक्रिया को सहन करना बहुत आसान है, विशेष रूप से क्लौस्ट्रफ़ोबिया से पीड़ित रोगियों, छोटे बच्चों या ऐसे रोगियों के लिए, जिन्हें किसी कारण से स्थिर रहना मुश्किल लगता है। रोगी चिकित्सीय नींद की स्थिति में आ जाता है और आराम और स्फूर्ति से बाहर आता है। उपयोग की जाने वाली दवाएं शरीर से जल्दी समाप्त हो जाती हैं और रोगी के लिए सुरक्षित होती हैं।


प्रक्रिया समाप्त होने के 30 मिनट के भीतर परीक्षा परिणाम तैयार हो जाता है। परिणाम एक डीवीडी, डॉक्टर की रिपोर्ट और तस्वीरों के रूप में जारी किया जाता है।

एनएमआर में कंट्रास्ट एजेंट का उपयोग

अक्सर, प्रक्रिया कंट्रास्ट के उपयोग के बिना होती है। हालाँकि, कुछ मामलों में यह आवश्यक है ( संवहनी अनुसंधान के लिए). इस मामले में, कंट्रास्ट एजेंट को कैथेटर का उपयोग करके अंतःशिरा में डाला जाता है। यह प्रक्रिया किसी भी अंतःशिरा इंजेक्शन के समान है। इस प्रकार के शोध के लिए विशेष पदार्थों का उपयोग किया जाता है - अनुचुम्बक. ये कमजोर चुंबकीय पदार्थ हैं, जिनके कण बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में होने के कारण क्षेत्र रेखाओं के समानांतर चुंबकित होते हैं।

कंट्रास्ट मीडिया के उपयोग में बाधाएँ:

  • गर्भावस्था,
  • कंट्रास्ट एजेंट के घटकों के प्रति व्यक्तिगत असहिष्णुता, पहले से पहचानी गई।

संवहनी परीक्षा (चुंबकीय अनुनाद एंजियोग्राफी)

इस पद्धति का उपयोग करके, आप परिसंचरण नेटवर्क की स्थिति और वाहिकाओं के माध्यम से रक्त की गति दोनों की निगरानी कर सकते हैं।
इस तथ्य के बावजूद कि यह विधि कंट्रास्ट एजेंट के बिना वाहिकाओं को "देखना" संभव बनाती है, इसके उपयोग से छवि अधिक स्पष्ट होती है।
विशेष 4-डी इंस्टॉलेशन लगभग वास्तविक समय में रक्त की गति की निगरानी करना संभव बनाते हैं।

संकेत:

  • जन्मजात हृदय दोष,
  • धमनीविस्फार, विच्छेदन,
  • वेसल स्टेनोसिस,

मस्तिष्क अनुसंधान

यह एक मस्तिष्क परीक्षण है जो रेडियोधर्मी किरणों का उपयोग नहीं करता है। विधि आपको खोपड़ी की हड्डियों को देखने की अनुमति देती है, लेकिन आप नरम ऊतकों की अधिक विस्तार से जांच कर सकते हैं। न्यूरोसर्जरी के साथ-साथ न्यूरोलॉजी में भी एक उत्कृष्ट निदान पद्धति। पुरानी चोटों और आघात, स्ट्रोक, साथ ही नियोप्लाज्म के परिणामों का पता लगाना संभव बनाता है।
यह आमतौर पर अज्ञात एटियलजि, बिगड़ा हुआ चेतना, नियोप्लाज्म, हेमटॉमस और समन्वय की कमी की माइग्रेन जैसी स्थितियों के लिए निर्धारित किया जाता है।

मस्तिष्क एमआरआई जांच करता है:
  • गर्दन की मुख्य वाहिकाएँ,
  • मस्तिष्क को आपूर्ति करने वाली रक्त वाहिकाएँ
  • मस्तिष्क के ऊतक,
  • नेत्र सॉकेट की कक्षाएँ,
  • मस्तिष्क के गहरे भाग ( सेरिबैलम, पीनियल ग्रंथि, पिट्यूटरी ग्रंथि, ऑबोंगटा और मध्यवर्ती खंड).

कार्यात्मक एनएमआर

यह निदान इस तथ्य पर आधारित है कि जब किसी निश्चित कार्य के लिए जिम्मेदार मस्तिष्क का कोई हिस्सा सक्रिय होता है, तो उस क्षेत्र में रक्त परिसंचरण बढ़ जाता है।
जिस व्यक्ति की जांच की जा रही है उसे विभिन्न कार्य दिए जाते हैं और उनके निष्पादन के दौरान मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों में रक्त परिसंचरण को रिकॉर्ड किया जाता है। प्रयोगों के दौरान प्राप्त आंकड़ों की तुलना बाकी अवधि के दौरान प्राप्त टोमोग्राम से की जाती है।

रीढ़ की हड्डी की जांच

यह विधि तंत्रिका अंत, मांसपेशियों, अस्थि मज्जा और स्नायुबंधन, साथ ही इंटरवर्टेब्रल डिस्क का अध्ययन करने के लिए उत्कृष्ट है। लेकिन रीढ़ की हड्डी में फ्रैक्चर या हड्डी की संरचनाओं का अध्ययन करने की आवश्यकता के मामले में, यह कुछ हद तक कंप्यूटेड टोमोग्राफी से कमतर है।

आप संपूर्ण रीढ़ की जांच कर सकते हैं, या आप केवल चिंता के क्षेत्र की जांच कर सकते हैं: ग्रीवा, वक्ष, लुंबोसैक्रल, और अलग से कोक्सीक्स भी। इस प्रकार, ग्रीवा रीढ़ की जांच करते समय, रक्त वाहिकाओं और कशेरुकाओं की विकृति का पता लगाया जा सकता है जो मस्तिष्क को रक्त की आपूर्ति को प्रभावित करते हैं।
काठ का क्षेत्र की जांच करते समय, इंटरवर्टेब्रल हर्निया, हड्डी और उपास्थि स्पाइक्स, साथ ही दबी हुई नसों का पता लगाया जा सकता है।

संकेत:

  • हर्निया सहित इंटरवर्टेब्रल डिस्क के आकार में परिवर्तन,
  • पीठ और रीढ़ की हड्डी में चोट
  • ओस्टियोचोन्ड्रोसिस, हड्डियों में डिस्ट्रोफिक और सूजन प्रक्रियाएं,
  • रसौली।

रीढ़ की हड्डी की जांच

इसे रीढ़ की हड्डी की जांच के साथ-साथ किया जाता है।

संकेत:

  • रीढ़ की हड्डी में रसौली, फोकल घावों की संभावना,
  • मस्तिष्कमेरु द्रव से रीढ़ की हड्डी की गुहाओं के भरने को नियंत्रित करने के लिए,
  • रीढ़ की हड्डी में सिस्ट,
  • सर्जरी के बाद रिकवरी की निगरानी के लिए,
  • अगर रीढ़ की हड्डी की बीमारी का खतरा हो.

संयुक्त परीक्षा

जोड़ बनाने वाले कोमल ऊतकों की स्थिति का अध्ययन करने के लिए यह शोध पद्धति बहुत प्रभावी है।

निदान के लिए उपयोग किया जाता है:

  • जीर्ण गठिया,
  • कण्डरा, मांसपेशियों और स्नायुबंधन की चोटें ( विशेष रूप से अक्सर खेल चिकित्सा में उपयोग किया जाता है),
  • पेरेलोमोव,
  • कोमल ऊतकों और हड्डियों के रसौली,
  • अन्य निदान विधियों द्वारा क्षति का पता नहीं लगाया जा सका।
के लिए लागू:
  • ऑस्टियोमाइलाइटिस, ऊरु सिर के परिगलन, तनाव फ्रैक्चर, सेप्टिक गठिया, के लिए कूल्हे के जोड़ों की जांच
  • तनाव फ्रैक्चर, कुछ आंतरिक घटकों की अखंडता के उल्लंघन के लिए घुटने के जोड़ों की जांच ( मेनिस्कस, उपास्थि),
  • अव्यवस्थाओं, दबी हुई नसों, संयुक्त कैप्सूल के टूटने के लिए कंधे के जोड़ की जांच,
  • अस्थिरता, एकाधिक फ्रैक्चर, मध्य तंत्रिका के फंसने और लिगामेंट क्षति के मामलों में कलाई के जोड़ की जांच।

टेम्पोरोमैंडिबुलर जोड़ की जांच

जोड़ में शिथिलता के कारणों को निर्धारित करने के लिए निर्धारित। यह अध्ययन उपास्थि और मांसपेशियों की स्थिति को पूरी तरह से प्रकट करता है और अव्यवस्थाओं का पता लगाना संभव बनाता है। इसका उपयोग ऑर्थोडॉन्टिक या ऑर्थोपेडिक सर्जरी से पहले भी किया जाता है।

संकेत:

  • निचले जबड़े की बिगड़ा हुआ गतिशीलता,
  • मुंह खोलते और बंद करते समय क्लिक करने की आवाजें,
  • मुंह खोलने और बंद करने पर कनपटी में दर्द,
  • चबाने वाली मांसपेशियों को छूने पर दर्द,
  • गर्दन और सिर की मांसपेशियों में दर्द होना।

उदर गुहा के आंतरिक अंगों की जांच

अग्न्याशय और यकृत की जांच इसके लिए निर्धारित है:
  • गैर-संक्रामक पीलिया,
  • सिरोसिस के साथ लीवर रसौली, अध:पतन, फोड़ा, सिस्ट की संभावना,
  • उपचार की प्रगति की निगरानी करने के लिए,
  • दर्दनाक टूटन के लिए,
  • पित्ताशय या पित्त नलिकाओं में पथरी,
  • किसी भी रूप का अग्नाशयशोथ,
  • नियोप्लाज्म की संभावना,
  • पैरेन्काइमल अंगों का इस्केमिया।
विधि आपको अग्नाशयी सिस्ट का पता लगाने और पित्त नलिकाओं की स्थिति की जांच करने की अनुमति देती है। नलिकाओं को अवरुद्ध करने वाली किसी भी संरचना की पहचान की जाती है।

किडनी की जांच तब निर्धारित की जाती है जब:

  • रसौली का संदेह,
  • गुर्दे के पास स्थित अंगों और ऊतकों के रोग,
  • मूत्र अंगों के निर्माण में व्यवधान की संभावना,
  • यदि उत्सर्जन यूरोग्राफी करना असंभव है।
परमाणु चुंबकीय अनुनाद का उपयोग करके आंतरिक अंगों की जांच करने से पहले, अल्ट्रासाउंड परीक्षा आयोजित करना आवश्यक है।

प्रजनन प्रणाली के रोगों के लिए अनुसंधान

पैल्विक परीक्षाएं इसके लिए निर्धारित हैं:
  • गर्भाशय, मूत्राशय, प्रोस्टेट में रसौली की संभावना,
  • चोटें,
  • मेटास्टेसिस की पहचान करने के लिए पेल्विक नियोप्लाज्म,
  • त्रिक क्षेत्र में दर्द,
  • वेसिकुलिटिस,
  • लिम्फ नोड्स की स्थिति की जांच करना।
प्रोस्टेट कैंसर के लिए, आस-पास के अंगों में ट्यूमर के प्रसार का पता लगाने के लिए यह परीक्षा निर्धारित की जाती है।

परीक्षण से एक घंटा पहले पेशाब करने की सलाह नहीं दी जाती है, क्योंकि यदि मूत्राशय कुछ भरा हुआ है तो छवि अधिक जानकारीपूर्ण होगी।

गर्भावस्था के दौरान अध्ययन करें

इस तथ्य के बावजूद कि यह शोध पद्धति एक्स-रे या कंप्यूटेड टोमोग्राफी की तुलना में अधिक सुरक्षित है, गर्भावस्था की पहली तिमाही में इसका उपयोग करने की सख्त अनुमति नहीं है।
दूसरी और तीसरी तिमाही में, यह विधि केवल स्वास्थ्य कारणों से निर्धारित की जाती है। गर्भवती महिला के शरीर के लिए प्रक्रिया का खतरा यह है कि प्रक्रिया के दौरान कुछ ऊतक गर्म हो जाते हैं, जिससे भ्रूण के निर्माण में अवांछनीय परिवर्तन हो सकते हैं।
लेकिन गर्भावस्था के दौरान गर्भधारण के किसी भी चरण में कंट्रास्ट एजेंट का उपयोग सख्त वर्जित है।

एहतियाती उपाय

1. कुछ एनएमआर संस्थापनों को एक बंद ट्यूब के रूप में डिज़ाइन किया गया है। जो लोग बंद जगहों के डर से पीड़ित हैं उन्हें हमले का अनुभव हो सकता है। इसलिए, प्रक्रिया कैसे आगे बढ़ेगी, इसके बारे में पहले से पूछताछ करना बेहतर है। खुले प्रकार की स्थापनाएँ हैं। वे एक्स-रे कक्ष के समान एक कमरा हैं, लेकिन ऐसी स्थापनाएँ दुर्लभ हैं।

2. उस कमरे में प्रवेश करना निषिद्ध है जहां उपकरण धातु की वस्तुओं और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ स्थित है ( जैसे घड़ियाँ, आभूषण, चाबियाँ), चूंकि एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण टूट सकते हैं, और छोटी धातु की वस्तुएं उड़कर अलग हो जाएंगी। साथ ही, पूरी तरह से सही सर्वेक्षण डेटा प्राप्त नहीं किया जाएगा।

उपयोग से पहले आपको किसी विशेषज्ञ से सलाह लेनी चाहिए।

एलिल दरार- लत एलिलिक सिस्टम में प्रोटॉन के बीच स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक ( 4 जे ) जो काफी हद तक मरोड़ कोण पर निर्भर करता है परमाणुओं एचसी 2 सी 3 और सी 1 सी 2 सी 3 द्वारा गठित विमानों के बीच।

वलय- चक्रीय संयुग्म प्रणाली.

एट्रोपिक अणु- यौगिकों के अणु जो रिंग करंट उत्पन्न नहीं करते हैं।

बंधन कोण (θ) - एक कार्बन परमाणु पर दो बंधों के बीच का कोण।

पड़ोसी इंटरैक्शन -तीन बंधों द्वारा अलग किए गए नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया।

ऑफ-रेजोनेंस डिकॉउलिंग(प्रतिध्वनि वियुग्मन से बाहर) - आपको सीएच 3, सीएच 2, सीएच समूहों और चतुर्धातुक कार्बन परमाणु के संकेतों के बीच अंतर करने की अनुमति देता है। ऑफ-रेजोनेंस डिकॉउलिंग का निरीक्षण करने के लिए, एक आवृत्ति का उपयोग किया जाता है जो रासायनिक बदलाव के करीब है, लेकिन सिग्नल की अनुनाद आवृत्ति के अनुरूप नहीं है। इस दमन से इंटरैक्शन की संख्या में कमी आ जाती है, इस हद तक कि केवल प्रत्यक्ष इंटरैक्शन ही रिकॉर्ड किए जाते हैं। जे(सी,एच) इंटरैक्शन।

जेमिनल इंटरैक्शन -दो आबंधों द्वारा अलग किए गए नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया।

हेटेरोन्यूक्लियर सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (HETCOR)- इन प्रयोगों में, 1 एच स्पेक्ट्रा के रासायनिक बदलावों को एक अक्ष पर रखा गया है, जबकि 13 सी रासायनिक बदलावों को दूसरे अक्ष पर रखा गया है। हेटकोर - COSY का हेटेरोन्यूक्लियर संस्करण, जो 1 एच और 13 सी के बीच अप्रत्यक्ष हेटेरोन्यूक्लियर स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन का उपयोग करता है।

एचएमक्यूसी - हेटेरोन्यूक्लियरमल्टीक्वांटमसह - संबंध- पंजीकरण 1 एन 13 सी से डिकॉउलिंग के साथ।

एचएसक्यूसी - हेटेरोन्यूक्लियर मल्टीक्वांटम सहसंबंध- एचएमक्यूसी विकल्प

COLOC - सहसंबंध लंबा (बहुत लंबा)

एचएमबीसी (हेटेरोन्यूक्लियर मल्टीप्लबॉन्ड सहसंबंध)- लंबी दूरी की हेटेरोन्यूक्लियर स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन का पता लगाने के लिए एचएमक्यूसी प्रयोग का एक प्रकार। एचएमबीसी, एचएमक्यूसी प्रयोग की तुलना में उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात उत्पन्न करता है।

जाइरोमैग्नेटिक अनुपात (γ ) - नाभिक के चुंबकीय गुणों की विशेषताओं में से एक।

समजातीय अंतःक्रिया- एलिलिक सिस्टम में 5 बॉन्ड के माध्यम से इंटरेक्शन।

आगे इंटरैक्शन -नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया जो 3 से अधिक कड़ियों (आमतौर पर 4-5 कड़ियों के माध्यम से) से अलग होती हैं।

सेंसर- एक उपकरण जो नमूने में दालों का संचरण और अनुनाद संकेतों का पंजीकरण प्रदान करता है। सेंसर ब्रॉडबैंड और चयनात्मक रूप से ट्यून किए गए हैं। इन्हें चुंबक के सक्रिय क्षेत्र में स्थापित किया जाता है।

डायहेड्रल (मरोड़) कोण- विचाराधीन कनेक्शनों के बीच दो विमानों द्वारा बनाया गया कोण।

दो आयामीजे-स्पेक्ट्रा.द्वि-आयामी जे-स्पेक्ट्रोस्कोपी को एसएसवी से जुड़े एक आवृत्ति समन्वय और रासायनिक बदलाव से जुड़े दूसरे समन्वय की उपस्थिति की विशेषता है। दो परस्पर लंबवत निर्देशांकों में द्वि-आयामी जे-स्पेक्ट्रा का समोच्च प्रतिनिधित्व सबसे व्यापक है।

द्वि-आयामी एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी -पल्स अनुक्रमों का उपयोग करते हुए प्रयोग, जो एक प्रतिनिधित्व में एनएमआर स्पेक्ट्रम प्राप्त करना संभव बनाता है जिसमें जानकारी दो आवृत्ति निर्देशांक पर वितरित की जाती है और एनएमआर मापदंडों की अन्योन्याश्रयता के बारे में जानकारी से समृद्ध होती है। परिणाम दो ऑर्थोगोनल अक्षों और एक संकेत के साथ एक वर्ग स्पेक्ट्रम है जिसमें निर्देशांक (, ) के साथ बिंदु पर आवृत्ति प्रतिनिधित्व में अधिकतम है, यानी, विकर्ण पर।

डेल्टा स्केल (δ -स्केल) - एक पैमाना जिसमें टीएमएस प्रोटॉन का रासायनिक बदलाव शून्य के रूप में लिया जाता है।

प्रतिचुंबकीय बदलाव- गुंजयमान संकेत का कमजोर क्षेत्र क्षेत्र में स्थानांतरण (बड़े मान)। δ ).

डायट्रोपिक अणु- 4 से रद्द एन+2 π इलेक्ट्रॉन, जो हकेल के नियम के अनुसार, सुगंधित होते हैं।

नक़ल - दो परस्पर क्रिया करने वाले नाभिकों का एक संकेत, जिसे 1H NMR स्पेक्ट्रम में समान तीव्रता की दो रेखाओं द्वारा दर्शाया जाता है।

समकालिक नाभिक- समान रासायनिक बदलाव मान वाले नाभिक। अक्सर वे रासायनिक रूप से समतुल्य होते हैं, यानी उनका रासायनिक वातावरण समान होता है।

अभिन्न संकेत तीव्रता(वक्र के नीचे का क्षेत्र) - एक इंटीग्रेटर द्वारा मापा जाता है और चरणों के रूप में दिखाया जाता है, जिसकी ऊंचाई क्षेत्र के समानुपाती होती है और दिखाती है सापेक्ष संख्याप्रोटोन.

स्पंदित स्पेक्ट्रोस्कोपी -चुंबकीय नाभिक को उत्तेजित करने की एक विधि - छोटी और शक्तिशाली (सैकड़ों किलोवाट) उच्च-आवृत्ति दालों का उपयोग करना। वाहक आवृत्ति ν o और अवधि t p वाली एक पल्स आवृत्ति रेंज +1/t p में एक उत्तेजना बैंड बनाती है। यदि पल्स की लंबाई कई माइक्रोसेकंड है, और ν o लगभग किसी दिए गए प्रकार के नाभिक के लिए अनुनाद आवृत्ति क्षेत्र के केंद्र से मेल खाता है, तो बैंड संपूर्ण आवृत्ति रेंज को कवर करेगा, जिससे सभी नाभिकों का एक साथ उत्तेजना सुनिश्चित होगी। परिणामस्वरूप, एक तेजी से क्षय होने वाली साइन तरंग (ईएसडब्ल्यू) दर्ज की जाती है। इसमें आवृत्ति, यानी वास्तव में, रासायनिक बदलाव और रेखा के आकार दोनों के बारे में जानकारी शामिल है। हमारे लिए अधिक परिचित रूप - आवृत्ति प्रतिनिधित्व में स्पेक्ट्रम - फूरियर ट्रांसफॉर्म नामक गणितीय प्रक्रिया का उपयोग करके एसआईएस से प्राप्त किया जाता है।

स्पंदित एनएमआर- छोटी और शक्तिशाली (सैकड़ों किलोवाट) उच्च-आवृत्ति दालों का उपयोग करके चुंबकीय नाभिक को उत्तेजित करने की एक विधि। नाड़ी के दौरान, सभी नाभिक इसके साथ ही उत्तेजित होते हैं, और फिर, नाड़ी रुकने के बाद, नाभिक अपनी मूल जमीनी स्थिति में लौट आते हैं (आराम करते हैं)। नाभिक के शिथिल होने से ऊर्जा की हानि से एक संकेत प्रकट होता है, जो सभी नाभिकों से प्राप्त संकेतों का योग है और बड़ी संख्या में नम द्वारा वर्णित है साइनसोइडल वक्रसमय पैमाने पर, जिनमें से प्रत्येक एक निश्चित गुंजयमान आवृत्ति से मेल खाता है।

स्पिन-स्पिन इंटरेक्शन स्थिरांक (एसएसआईसी)- विभिन्न नाभिकों की परस्पर क्रिया की मात्रात्मक विशेषताएँ।

सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (COSY) -दो 90o पल्स के साथ प्रयोग करें। इस प्रकार की द्वि-आयामी स्पेक्ट्रोस्कोपी में, स्पिन-युग्मित चुंबकीय नाभिक के रासायनिक बदलाव सहसंबद्ध होते हैं। द्वि-आयामी COZY स्पेक्ट्रोस्कोपी, कुछ शर्तों के तहत, बहुत छोटे स्थिरांक की उपस्थिति को प्रकट करने में मदद करती है जो आमतौर पर एक-आयामी स्पेक्ट्रा में अदृश्य होते हैं।

आरामदायक- ऐसे प्रयोग जिनमें नाड़ी की अवधि भिन्न होती है। इससे विकर्ण चोटियों के आकार को कम करना संभव हो जाता है जिससे आस-पास की क्रॉस-चोटियों (COSY45, COSY60) की पहचान करना मुश्किल हो जाता है।

DQF-COSY - डबल क्वांटाइज़्ड फ़िल्टर -विकर्ण पर सिंगललेट्स और उनके अनुरूप हस्तक्षेप को दबाता है।

COSYLR (लंबी रैंक)- आरामदायक प्रयोग, जो आपको लंबी दूरी की बातचीत निर्धारित करने की अनुमति देता है।

टीओसीएसवाई - कुलसह - संबंधस्पेक्ट्रोस्कोपी- शूटिंग मोड, जो आपको अध्ययन के तहत संरचनात्मक टुकड़े में बांड के माध्यम से चुंबकीयकरण को स्थानांतरित करके संकेतों से संतृप्त स्पेक्ट्रम में सिस्टम के सभी स्पिनों के बीच क्रॉस-चोटियां प्राप्त करने की अनुमति देता है। बहुधा जैव अणुओं का अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

लार्मोर आवृत्ति- एनएमआर में पुरस्सरण आवृत्ति।

चुंबकीय रूप से समतुल्यवे नाभिक होते हैं जिनकी गुंजयमान आवृत्ति समान होती है और किसी भी पड़ोसी समूह के नाभिक के साथ स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक का एक सामान्य विशेषता मूल्य होता है।

मल्टीक्वांटम सुसंगतता- सुपरपोज़िशन स्थिति, जब दो या दो से अधिक इंटरैक्टिंग स्पिन ½ एक साथ पुन: उन्मुख होते हैं।

बहुआयामी एनएमआर- एक से अधिक आवृत्ति पैमाने के साथ एनएमआर स्पेक्ट्रा का पंजीकरण।

मल्टीप्लेट - एक समूह का संकेत जो अनेक रेखाओं के रूप में प्रकट होता है।

अप्रत्यक्ष स्पिन इंटरैक्शन - नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया, जो बंधनों की एक प्रणाली के माध्यम से अणु के भीतर प्रसारित होती है और तीव्र आणविक गति के दौरान औसत नहीं होती है।

अनुचुम्बकीय कण - कणों में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, जिसका चुंबकीय क्षण बहुत बड़ा होता है।

पैरामैग्नेटिक शिफ्ट- एक मजबूत क्षेत्र (बड़े मान) के क्षेत्र में गुंजयमान संकेत का स्थानांतरण δ ).

पैराट्रोपिक अणु - 4 के बराबर π इलेक्ट्रॉनों की संख्या के साथ रद्द कर दिया गया एन।

प्रत्यक्ष स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक हैएक बंधन द्वारा अलग किए गए नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया को दर्शाने वाला एक स्थिरांक।

प्रत्यक्ष स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन- नाभिकों के बीच परस्पर क्रिया, जो अंतरिक्ष के माध्यम से प्रसारित होती है।

गुंजयमान संकेत -उच्च-आवृत्ति थरथरानवाला के कारण ईजेनस्टेट्स के बीच संक्रमण के दौरान ऊर्जा अवशोषण के अनुरूप वर्णक्रमीय रेखा।

विश्राम प्रक्रियाएं - गैर-विकिरणीय प्रक्रियाओं के कारण ऊपरी स्तर पर ऊर्जा की हानि और निचले ऊर्जा स्तर पर वापसी।

साथ वाइपिंग- चुंबकीय क्षेत्र में क्रमिक परिवर्तन, जिसके परिणामस्वरूप अनुनाद की स्थिति प्राप्त होती है।

प्रथम क्रम स्पेक्ट्रा- स्पेक्ट्रा जिसमें चुंबकीय रूप से समतुल्य नाभिक ν के अलग-अलग समूहों के रासायनिक बदलाव में अंतर होता है हेस्पिन-स्पिन इंटरेक्शन स्थिरांक से काफी अधिक जे .

स्पिन-जाली विश्राम - विश्राम की प्रक्रिया (ऊर्जा हानि), जिसका तंत्र पर्यावरण के स्थानीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ बातचीत से जुड़ा है।

स्पिन-स्पिन विश्राम - विश्राम की प्रक्रिया एक उत्तेजित नाभिक से दूसरे में ऊर्जा के स्थानांतरण के परिणामस्वरूप की जाती है।

इलेक्ट्रॉनों की स्पिन-स्पिन अंतःक्रिया- विभिन्न नाभिकों के चुंबकीय संपर्क के परिणामस्वरूप होने वाली अंतःक्रिया, जिसे सीधे अनबाउंड नाभिक के रासायनिक बंधों के इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है।

स्पिन प्रणाली- यह नाभिकों का एक समूह है जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, लेकिन उन नाभिकों के साथ बातचीत नहीं करते हैं जो स्पिन प्रणाली का हिस्सा नहीं हैं।

रासायनिक पारी -मानक पदार्थ के नाभिक के संकेत के सापेक्ष अध्ययन के तहत नाभिक के संकेत का विस्थापन।

रासायनिक रूप से समतुल्य नाभिक- नाभिक जिनकी गुंजयमान आवृत्ति समान होती है और रासायनिक वातावरण समान होता है।

एक प्रकार का नृत्य - एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी में, यह विद्युत चुम्बकीय कुंडलियों का नाम है जो कम तीव्रता के चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जो एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में असमानताओं को ठीक करते हैं।

ब्रॉडबैंड इंटरचेंज(1 एन ब्रॉडबैंड डिकॉउलिंग) - सभी 13 सी 1 एच इंटरैक्शन को पूरी तरह से हटाने के लिए, मजबूत विकिरण का उपयोग, जो प्रोटॉन रासायनिक बदलाव की पूरी श्रृंखला को कवर करता है।

परिरक्षण - अन्य नाभिकों के प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों के प्रभाव में गुंजयमान संकेत की स्थिति में परिवर्तन।

वैन डेर वाल्स प्रभाव- एक प्रभाव जो एक प्रोटॉन और एक पड़ोसी समूह के बीच एक मजबूत स्थानिक संपर्क के दौरान होता है और इलेक्ट्रॉनिक वितरण की गोलाकार समरूपता में कमी और स्क्रीनिंग प्रभाव में पैरामैग्नेटिक योगदान में वृद्धि का कारण बनता है, जो बदले में बदलाव की ओर जाता है कमजोर क्षेत्र के लिए सिग्नल का.

ज़ीमन प्रभाव- चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा स्तरों का विभाजन।

छत का प्रभाव- मल्टीप्लेट में केंद्रीय रेखाओं की तीव्रता में वृद्धि और दूर की रेखाओं की तीव्रता में कमी।

चुंबकीय अनिसोट्रॉपी प्रभाव(तथाकथित अनिसोट्रॉपी शंकु) द्वितीयक प्रेरित चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क का परिणाम है।

परमाणु चतुर्भुज अनुनाद (एनक्यूआर) -स्पिन क्वांटम संख्या के साथ नाभिक के लिए मनाया गया मैं > 1/2 परमाणु आवेश के अगोलाकार वितरण के कारण। ऐसे नाभिक बाहरी विद्युत क्षेत्रों के ग्रेडिएंट्स के साथ बातचीत कर सकते हैं, विशेष रूप से अणु के इलेक्ट्रॉन गोले के क्षेत्रों के ग्रेडिएंट्स के साथ जिसमें नाभिक स्थित होता है और एक लागू बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी अलग-अलग ऊर्जाओं की विशेषता वाली स्पिन अवस्थाएं होती हैं।

परमाणु मैग्नेटोनपरमाणु मैग्नेटोन मान की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

नाभिकीय चुबकीय अनुनाद(एनएमआर) एक भौतिक घटना है जिसका उपयोग अणुओं के गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जब परमाणु नाभिक चुंबकीय क्षेत्र में रेडियो तरंगों से विकिरणित होते हैं।

परमाणु कारक - किसी नाभिक के आवेश और उसके द्रव्यमान का अनुपात।

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