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由德、美兩國科學家組成的一個研究小組近日宣布，他們成功地將核磁共振探測裝置的尺寸縮小到手提箱大小，為這一裝置的應用開辟了更廣泛的前景。
核磁共振裝置的原理是，在外加的均勻磁場中，某種特定的原子核，只吸收某一特定頻率射頻場提供的能量，這樣就形成了一個核磁共振信號，根據共振信號可以判斷出原子的屬性，分析物質成分。醫學上廣泛應用的核磁共振成像設備，就是依據這一原理研制的。
但應用核磁共振裝置探測物質，就必須讓探測對象處于均勻磁場包圍中，這使得迄今的核磁共振裝置都是龐大的密封艙室。此前科研人員也曾研制出開口的小型核磁共振探測裝置，但產生的磁場很不均衡，產生的圖像清晰度很低，只能用于粗略探測物質成分。
由德國亞琛工業大學、美國加利福尼亞大學伯克利分校科學家組成的研究小組，用電磁脈沖來抵消磁場不均衡的影響，從而使整個核磁共振裝置小型化。這一成果發表在新一期美國《科學》雜志網絡版上。
在建造這一小型化裝置時，研究人員用兩個同心布置的馬蹄型釹鐵硼磁鐵來產生背景磁場，在較小的磁鐵內部再安裝矩形的電磁脈沖線圈，線圈與磁鐵的距離經過精心調整，使脈沖磁場恰好能抵消背景磁場不均衡的影響。這樣一個探測裝置，不過２６厘米見方，１２厘米厚。
研究人員報告說，在驗證這一裝置的效能時，他們從濃度為百萬分之八（８ＰＰＭ）的碳氟化物溶液中得到了氟同位素１９的頻譜，所花時間只有３分鐘，這表明小型化核磁共振裝置的探測能力已不遜于大型設備。
研究負責人之一、亞琛工業大學教授布呂米希說，這種便攜式核磁共振探測裝置用途極其廣泛。它不僅可以用于醫學上的局部檢查、考古學等領域的物質分析，也可以用于工業上的無損傷探測和材料分析，而且這一新技術很快就可以投入應用。 |
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