FID的物理本质 产生机制 射频脉冲激发后,宏观磁化矢量Mxy在检测线圈中感应出的时域信号 数学表达:
S(t) = S_0 e^{-t/T_2^} cos(ω_0 t + φ)
(T₂为表观横向弛豫时间) 关键特征参数 参数物理意义典型值范围初始振幅S₀正比于样品浓度μV量级衰减常数T₂*反映磁场不均匀性0.1-10s频率ω₀核素拉莫尔频率MHz量级 FID波形解读技巧 衰减包络分析 指数衰减:反映自旋-自旋相互作用(理想T₂) 高斯衰减:提示存在磁场不均匀性(常见于固体样品) 振荡频率解析 化学位移差异案例: 乙醇样品FID显示: CH₃振荡频率:500.123MHz CH₂振荡频率:500.156MHz 影响FID质量的关键因素 硬件相关 探头Q值:低Q值探头导致FID初始振幅降低30-50% 匀场水平:ΔB₀>1ppm时出现明显振荡衰减 样品相关 粘度效应:甘油样品T₂*可短至5ms 顺磁物质:0.1mM Fe³⁺使T₂*缩短10倍 FID到频谱的转换 傅里叶变换过程 时域截断效应:AQ不足导致sinc函数旁瓣(如图1示意) 相位校正要点:零阶校正误差应<1° 窗函数选择策略 函数类型适用场景参数设置指数相乘提升SNRLB=0.3-1Hz高斯函数分辨率增强GB=-0.1 典型异常FID诊断 截断伪峰 特征:FID未完全衰减时强制截断 解决方案:延长AQ至3×T₂* 射频泄露 识别:基线出现50/60Hz工频干扰 处理:检查探头屏蔽层接地
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