三脉冲作用下分子间多量子相干的研究

论文题目: 三脉冲作用下分子间多量子相干的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 凝聚态物理

作者: 朱小钦

导师: 陈忠

关键词: 核磁共振,多量子相干,三脉冲序列

文献来源: 厦门大学

发表年度: 2005

论文摘要: 近十几年来,水和其它高极化核自旋体系中的分子间多量子相干(intermolecular Multiple Quantum Coherence,iMQC)现象在核磁共振领域引起了极大的兴趣。其在磁共振波谱学和医学磁共振成像等领域有许多重要的应用。采用简单的二脉冲CRAZED序列便能检测到iMQCs,对此iMQCs的性质、机理及其应用等的研究已相当成熟,但仍存在一些重要的问题有待解决,如在蛋白质等核磁共振实验中常常需要用到三脉冲或更复杂的序列。本论文的主要研究工作是将二脉冲的CRAZED序列扩展到三脉冲序列,研究三脉冲序列作用下的iMQC性质、机理及其应用。由于分子内的MQCs至少需要三个脉冲才能检测到,因此利用两个脉冲进行iMQCs研究时不需要考虑常规的分子内MQC信号。此外,在研究iMQC性质、机理及其应用时,为表述的方便基本上采用不含标量耦合的简单高极化核自旋体系。然而,在实际应用中,大部分的实验样品都是含标量耦合的。这样在三脉冲作用下,会同时产生来自MQCs和iMQCs的信号。为此,本论文首先考察了在简单的二脉冲序列作用下,含标量耦合的高极化核自旋体系中标量耦合与偶极耦合共同作用产生的iMQCs的特性;随后考察了在三脉冲序列作用下,同时产生的MQCs与iMQCs信号的特征及其分离方法;虽然来自残留偶极相互作用的iMQCs有许多有意义的应用,但在诸如常规DQF、COSY等实验中将产生一些额外的干扰信号,从而使谱图难以分析。我们设计了新的实验方法以抑制高极化核自旋体系中的残留偶极相互作用;最后,我们利用三脉冲序列解决了用二脉冲序列难以解决的两个问题:一是利用三脉冲序列检测出孤立1/2自旋体系中纯的iSQCs与iZQCs信号;二是利用三脉冲序列实现对各阶iMQC信号的同时采样以节省实验时间。这些充分展现了三脉冲序列在iMQCs研究应用中的魅力和潜力。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 自旋间的两种耦合作用

1.2.1 标量耦合

1.2.2 偶极耦合

1.3 基于分子内标量或偶极耦合的分子内多量子相干

1.4 基于分子间偶极耦合的分子间多量子相干

1.4.1 分子间多量子相干现象

1.4.2 CRAZED 序列的理论表述

1.4.3 分子间多量子相干的性质

1.4.3.1 信号强度及最佳脉冲翻转角

1.4.3.2 纵向弛豫时间

1.4.3.3 横向弛豫时间

1.4.3.4 表观扩散系数

1.4.4 分子间多量子相干的应用

1.5 论文结构

参考文献

第二章 含标量耦合的分子间多量子相干信号的裂分模式

2.1 引言

2.2 理论表述

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 实验

2.3.2 结果与讨论

2.4 本章小结

参考文献

第三章 分子内与分子间多量子相干信号的选择或抑制

3.1 引言

3.2 原理和方法

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 实验

3.3.2 结果与讨论

3.4 本章小结

参考文献

第四章 液体核磁共振中残留分子间偶极相互作用的抑制

4.1 引言

4.2 原理和方法

4.3 实验结果与讨论

4.3.1 实验

4.3.2 结果与讨论

4.4 本章小结

参考文献

第五章 孤立自旋 1/2 体系中分子间零量子或单量子相干信号的检测

5.1 引言

5.2 理论表述

5.3 实验和模拟

5.4 结果与讨论

5.5 本章小结

参考文献

第六章 不同阶分子间多量子相干信号的同时采集

6.1 引言

6.2 理论表述

6.3 实验和模拟

6.4 结果与讨论

6.5 本章小结

参考文献

第七章 全文总结与展望

7.1 本文总结

7.2 展望

论文发表和获奖情况

致谢

发布时间: 2006-12-11

参考文献

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