微波诱导光学核极化进展

微波诱导光学核极化(Microwave-Induced Optical Nuclear Polarization,MIONP)技术利用光激发三重态样品来极化电子,再用微波将处于非热平衡态的电子极化转移到待检测原子核,将原子核的检测灵敏度提高几个量级甚至更多.这种灵敏度极化增强方法可以用来进行蛋白质结构和动力学检测、光化学和光物理进程的基础研究、量子计算和低场核磁共振(Low-field Nuclear Magnetic Resonance,Low-field NMR)与磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)应用研究.该文简要分析了MIONP的物理原理及其在核极化增强中的优势,结合实验条件综述了一些重要的成果.最后,对微波诱导光学核极化的前景作了展望.

超极化核磁共振方法的原理和应用

核磁共振(NMR)技术凭借其高空间分辨率,宽时间响应尺度和非侵入检测等特点,在化学分析和医疗诊断中发挥着重要的作用。但是原子核的低极化使现阶段NMR技术的灵敏度较低。超极化技术是一类可以有效提高NMR灵敏度的方法。其通过物理或化学过程把原子核自旋态推向一个偏离热力学平衡的状态,使NMR信号强度得到几个数量级的提升,极大地改善了灵敏度。多种超极化技术已经在各个领域崭露头角。本文用较为形象的描述对几种常见的超极化技术包括:动态核极化、光泵、光核极化、化学诱导动态核极化、仲氢诱导极化。从其精巧的原理和广泛的应用进行介绍,有助于人们对超极化技术的认知。