核磁共振弛豫时间与硫酸铜溶液浓度关系的探究

保山学院本科毕业论文 (设计)

2014年度本科生毕业论文（设计）

核磁共振弛豫时间与硫酸铜溶液浓度关系的探究

院 （系）： 理工学院

专 业： 物理学

年 级： 2010级

学生姓名： 李自威

学 号： 100550114

导师及职称： 蔡允高 （助教）

2014年6月

保山学院本科毕业论文 (设计)

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2014Annual Graduation Thesis (Project) of the College

Undergraduate

Investigate Nuclear magnetic

resonance relaxation time and the

relationship between the concentration

of CuSO4 solution

Department: College of science and engineering

Major: Physics

Grade: 2010

Student’s Name: Li zi wei

Student No.: 100550114

Tutor: Teaching assistant Cai yun gao

Finished by June, 2014 保山学院本科毕业论文 (设计)

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毕业论文（设计）原创性声明

本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名： 日期：

毕业论文（设计）授权使用说明

本论文（设计）作者完全了解保山学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。

作者签名： 指导教师签名：

日期： 日期： 保山学院本科毕业论文 (设计)

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李自威 毕业论文（设计）答辩委员会(答辩小组)成员名单

姓名 职称 单位 备注

主席（组长）

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2 摘 要

实验主要利用原子核自身的磁性及其与外加磁场的作用（NMR），来探究硫酸铜溶液中氢原子核的核磁共振弛豫时间T（表观横向驰豫时间T2*、横向驰豫时间T2、纵向驰豫时间T1*）随CuSO4溶液浓度变化所呈现的关系。实验中用不同浓度的硫酸铜（CuSO4）稀溶液代替纯净水可以调节氢核弛豫时间的大小。实验中测定了不同浓度的CuSO4溶液下的弛豫时间T2*、T1*及T2的数值，以了解不同浓度的CuSO4作为杂质对水分子中氢核弛豫时间的影响规律。实验主要用FD-PNMR-C型脉冲核磁共振实验仪测量数据，将实验数据归纳并画出各驰豫时间与硫酸铜溶液浓度变化的关系图。总结得出驰豫时间T1、T2及 T2* 随硫酸铜溶液浓度的增大而减小的实验结果。在误差允许的范围内，验证了驰豫时间与溶液浓度成反比的规律，并进行了分析和理论解释。

关键词：核磁共振；驰豫时间；硫酸铜溶液浓度

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3 ABSTRACT

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Keywords: Nuclear magnetic resonance ; relaxation time；the concentration of

CuSO4 solution

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目 录

第一章 前言 ............................................................................................................... -5-

第二章 概念 ........................................................................................................... - 6 -

1. 核磁共振 ...................................................................................................................... - 6 -

1.1 定义 ...................................................................................................................... - 6 -

1.2 应用 .................................................................................................................... - 6 -

2. 驰豫时间 ...................................................................................................................... - 7 -

2.1 定义 ...................................................................................................................... - 7 -

2.2 应用 ...................................................................................................................... - 8 -

第三章 实验原理及方法 ....................................................................................... - 10 -

1. 实验原理 .................................................................................................................... - 10 -

1.1 核磁共振中的弛豫过程与弛豫时间： ............................................................ - 10 -

1.2实验仪器 ............................................................................................................. - 12 -

2. 试验方法 .................................................................................................................... - 12 -

3. 试验样品 .................................................................................................................... - 13 -

第四章 实验结果与讨论 ....................................................................................... - 15 -

1. 数据及图形 .............................................................................................................. - 15 -

1.1表观横向驰豫时间T2*与硫酸铜溶液浓度关系 ................................................ - 15 -

1.2横向驰豫时间T2与硫酸铜溶液浓度关系 ........................................................ - 17 -

1.3纵向驰豫时间T1与硫酸铜溶液浓度关系 ........................................................ - 19 -

第五章 小结 ........................................................................................................... - 21 -

参考文献 ................................................................................................................. - 22 -

附录A ...................................................................................................................... - 23 -

致 谢 ..................................................................................................................... - 24 -