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NMR波譜儀的工作原理基于核磁共振(NMR)現象。當原子核(如氫核^1H、碳核^13C等)處于強磁場中時，它們會發生能級分裂。當外加射頻場的頻率與原子核自旋進動的頻率相同時，射頻場的能量會被原子核吸收，導致核能級的躍遷，從而產生NMR信號。通過測量NMR信號的頻率、強度和分布等信息，可以獲得有關物質結構和組成的重要信息。
NMR波譜儀主要由以下幾部分構成：
磁體系統：提供穩定、均勻的強磁場，使原子核發生能級分裂。常見的磁體類型有永磁體、超導磁體等。
射頻系統：包括射頻發射器和接收器，用于產生和接收NMR信號。射頻發射器產生與原子核自旋進動頻率相匹配的射頻場，而射頻接收器則用于檢測NMR信號。
樣品系統：包括樣品管、樣品臺和溫控系統等，用于裝載和控制樣品。樣品管通常由玻璃或塑料制成，要求具有優良的化學穩定性和機械強度。
數據處理系統：包括數據采集卡、計算機和軟件等，用于采集、處理和分析NMR信號。通過軟件，用戶可以對NMR譜圖進行基線校正、峰積分等處理，并獲得有關物質結構和組成的信息。
NMR波譜儀的主要技術指標包括磁場強度、分辨率、靈敏度等。其中，磁場強度通常以特斯拉(Tesla)為單位，決定了NMR信號的頻率范圍和分辨率。分辨率反映了NMR譜圖中相鄰譜線的可分辨程度，通常以赫茲(Hz)為單位。靈敏度則表示NMR波譜儀檢測NMR信號的能力，通常以信噪比(S/N)或信號強度(S)與噪聲強度(N)的比值表示。
NMR波譜儀在化學、生物、醫學、材料科學等領域具有廣泛的應用。在化學領域，可用于有機物、無機物的結構分析，如官能團識別、構象分析、分子間相互作用等。在生物領域，可用于蛋白質、核酸等生物大分子的結構分析和功能研究。在醫學領域，可用于藥物研發、代謝研究以及醫學影像等方面。在材料科學領域，可用于研究材料的組成、結構和性能等。
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