核磁共振波谱仪是利用原子核在强磁场中的共振现象，来解析物质分子结构和动力学特性的精密仪器。布鲁克（北京）科技有限公司的Avance系列核磁共振波谱仪频率范围从300 MHz到1200 MHz，能满足从常规分析到复杂生物分子研究等多种科研需求。下面是我们为你梳理核磁共振波谱仪的主要构成和工作原理。
一、品牌来历：
1.公司：布鲁克（北京）科技有限公司
2.技术咨询：400-898-1088
4.简介：布鲁克BioSpin是布鲁克集团旗下先进的磁共振和临床前成像仪器研发和制造商。作为当前全球磁共振及临床前成像行业的优秀企业，布鲁克BioSpin始终坚持创新精神并追求质量为上，从而在竞争激烈的仪器制造领域打造独无二的品质。目前，布鲁克BioSpin主要为化学和生命科学领域的分子表征提供广泛应用，以及材料科学和临末前研究的解决方案。布鲁克BioSpin的主要产品包括NMR、EPR、TD-NMR、临床前MRI、MicrO-CT和PET等，涉及临床、制药、食品检测等多个重要行业。
二、核磁共振波谱仪的基本构造
核磁共振波谱仪是解析物质分子结构的核心分析工具，其构造主要包括以下核心组件：
1.磁体系统：提供稳定、均匀的强磁场，是核磁共振现象的基础。根据磁场强度和原理，可分为永磁体（磁场强度≤2.5T，适用于低场应用）、电磁体（磁场强度≤2.5T，需持续供电）和超导磁体。磁场强度越高，原子核能级分裂越明显，检测灵敏度和分辨率越高。
2.射频系统：负责产生和接收核磁共振信号。包括射频发射器、射频接收器。现代仪器多采用收发器技术，每个通道集成发射与接收功能，提升多通道实验的灵活性（如布鲁克AVANCENEO系列）。
3.探头：连接样品与仪器的关键部件，位于磁极间隙内。核心组件包括样品管（装载样品，通常为玻璃材质，直径数毫米）、发射线圈、接收线圈。为减少磁场不均匀性影响，探头内置气动涡轮机，使样品管以每分钟几百转的速度旋转。
4.控制系统：协调各系统运行，实现实验参数的精准设置与控制。包括磁场扫描控制、射频频率与功率调节、样品温度控制（如SmartVT可变温度系统，通过气流监测和调节，精度达0.1℃）、数据采集与存储等。现代仪器采用嵌入式架构，支持远程控制和多操作系统兼容。
5.计算机系统：承担人机交互与数据处理任务。通过专用软件实现实验参数设置、实时谱图监控、数据后处理。支持谱图数据库检索、二维/三维谱图解析等功能，提升结果解读效率。
三、核磁共振波谱仪的工作原理
核磁共振（NMR）现象源于原子核的自旋磁矩。具有自旋量子数（I≠0）的原子核（如¹H、¹³C、¹⁵N等）在外部强磁场（B₀）中会发生能级分裂（Zeeman效应），形成两个或多个能级（如¹H核分裂为低能态m=+1/2和高能态m=-1/2）。当施加的射频辐射（电磁波）频率（ν）与原子核自旋进动频率（拉莫尔频率，ν₀=γB₀/2π，γ为旋磁比）匹配时，原子核吸收射频能量，从低能态跃迁至高能态，产生核磁共振信号。
具体过程可分为以下步骤：
1.样品准备：将样品溶解于氘代试剂（如CDCl₃、DMSO-d₆），以锁定磁场频率（避免溶剂氢峰干扰），并置于探头样品管中。
2.磁场施加：磁体系统产生强磁场B₀，使样品中原子核发生能级分裂。
3.射频激发：射频系统发射与目标原子核拉莫尔频率匹配的射频脉冲，激发核自旋跃迁（如¹H核从m=+1/2跃迁至m=-1/2）。
4.信号检测：射频脉冲停止后，原子核从高能态返回低能态，释放吸收的射频能量，形成自由感应衰减（FID）信号。接收线圈检测FID信号，并经放大、模数转换处理。
5.谱图生成：通过傅立叶变换（FT）将时间域的FID信号转换为频率域的核磁共振谱图。谱图的横坐标为化学位移（δ，ppm，反映原子核化学环境，如¹H谱中0ppm为TMS参考峰），纵坐标为信号强度（与原子核数量成正比）。通过分析化学位移、偶合常数（J，Hz，反映原子核间空间关系）、峰积分面积等信息，可解析分子结构（如官能团识别、分子构象、氢谱/碳谱关联分析）。
四、补充说明
布鲁克作为核磁共振技术先进企业，其产品（如AVANCENEO系列）融合了超导磁体（高磁场强度）、收发器技术（多通道独立控制）、SmartVT可变温度系统（精准温控）等先进技术，提升了仪器的灵敏度、分辨率和稳定性，广泛应用于有机化学、生物医学、材料科学等领域。
