核磁共振儀(NMR)是一種重要的科學(xué)儀器,廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域。其中,液氮是核磁共振儀中必不可少的元素之一。
液氮在核磁共振儀中的應(yīng)用
1. 冷卻超導(dǎo)磁體
核磁共振儀中的磁體是一個關(guān)鍵部件,它產(chǎn)生穩(wěn)定的強(qiáng)磁場用于核磁共振信號的檢測。而超導(dǎo)磁體能夠在低溫下實現(xiàn)零電阻,從而減少能量損失和提高磁場穩(wěn)定性。液氮作為超導(dǎo)磁體的冷卻介質(zhì),使得磁體能夠保持在低溫狀態(tài),通常維持在-196℃左右。這樣可以大大提高核磁共振儀的靈敏度和分辨率。
2. 提供液態(tài)氮
除了用于冷卻超導(dǎo)磁體,液氮還被用作提供液態(tài)氮的源,用于冷卻樣品和探測線圈。液態(tài)氮的溫度約為-196℃,可有效降低磁體和樣品的溫度,減少熱噪聲。同時,液態(tài)氮的低溫還能夠防止樣品的析出和蒸發(fā),保持樣品的穩(wěn)定性。
3. 液態(tài)氮的補(bǔ)充和排放
液氮在核磁共振儀中的使用是一個動態(tài)過程,需要定期補(bǔ)充和排放。液氮補(bǔ)給系統(tǒng)會根據(jù)磁體的耗氮情況實時監(jiān)測并補(bǔ)充液氮,以保持磁體的低溫狀態(tài)。而液氮排放系統(tǒng)則用于將磁體內(nèi)的液氮排放出去,以便更換新的液氮。