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Gyrolyzer，可測出液態(tài)樣品在不同地磁場環(huán)境下的核磁共振信號，亦可作為分析樣品中原子核的旋磁比（Gyromagnetic Ratio）的分析儀。此儀器操作簡單、且實(shí)驗可以觀察核磁共振現(xiàn)象，是一款優(yōu)秀的核磁共振教學(xué)實(shí)驗儀器。下面將介紹Gyrolyzer的實(shí)驗原理、功能及應(yīng)用。

原理：原子核攜帶電荷，當(dāng)原子核自旋時，核自旋會產(chǎn)生一個磁矩。此時若提供一個外加磁場，則自旋磁矩會裂分成與磁場方向一致（低能量）和與磁場方向相反（高能量），兩個方向的分布會因外加磁場的磁場強(qiáng)度的不同而有所不同，進(jìn)而在與磁場方向一致的方向產(chǎn)生磁化矢量。此時在與磁化矢量垂直的方向施加與原子核進(jìn)動頻率（Larmor頻率）相同的脈沖（Pulse B1），使原子核獲得能量（原子核的進(jìn)動頻率由外加磁場強(qiáng)度和原子核本身性質(zhì)決定）而翻轉(zhuǎn)。當(dāng)脈沖結(jié)束后，磁化矢量受到地磁場的作用，會使得偏移的磁化矢量以地磁場為軸做進(jìn)動（Precession）。由于弛豫（Relaxation）而逐漸恢復(fù)到平衡態(tài)（地磁場方向），磁化矢量趨于零。而原子核從激發(fā)狀態(tài)回到基態(tài)，圍繞外加磁場進(jìn)動。此運(yùn)動的磁化矢量所產(chǎn)生的交變磁場被一個感應(yīng)線圈記錄下來。此感應(yīng)信號被稱為自由感應(yīng)衰減曲線（Free Induction Decay）信號。將FID信號經(jīng)由傅里葉轉(zhuǎn)換（Fourier Transformation）后，即得到核磁共振頻譜信號。

應(yīng)用:

實(shí)例一：磁旋比測量與地磁場強(qiáng)度的測量

由于核磁共振的共振頻率與外加磁場成正比，因此可以在不同的磁場強(qiáng)度下記錄樣品原子核在不同磁場下的共振頻率并作圖。經(jīng)由線性作圖得到斜率與截距，分析出樣品原子核的磁旋比【斜率】和地球磁場強(qiáng)度【截距】。右圖為水樣品在不同磁場下的磁共振頻率，因為f=Y*（Bcoil+Bearth）。因此，由斜率可得旋磁比為4.253KHz/G，而將截距除以斜率可以得到地球磁場強(qiáng)度為0.417G。

實(shí)例二：J-耦合常數(shù)的測定

J-耦合常數(shù)是指受到鄰近原子核自旋的相互作用而導(dǎo)致信號的裂分，與外加磁場之大小無關(guān)。當(dāng)一個原子核自旋所產(chǎn)生的微小磁場會影響到鄰近原子核而有了J-耦合常數(shù)信號，其裂分所產(chǎn)生之信號間距會受到原子核之間的化學(xué)鍵數(shù)量影響，而化學(xué)鍵數(shù)決定了分裂的峰與峰的頻率差，其差值稱為耦合常數(shù)（Coupling constants）。本范例的樣品是三甲基磷酸﹝（CH₃）₃PO﹞，其結(jié)構(gòu)式如下圖所示，由于³¹P與¹H之間的相互作用，氫核磁共振譜發(fā)生裂分。 因為兩者原子核自旋方向可為同向或反向，所以裂分成兩個能態(tài)。下圖為1.13 Gauss下所測得的NMR FID數(shù)據(jù)以及經(jīng)過傅里葉轉(zhuǎn)換后得到的頻譜。

可以從頻譜中清楚地看出，其NMR值有兩個且相隔的頻率為11.09Hz即可得到其耦合常數(shù)