NMRってどういう風に測定しているの?

今回の記事もご覧いただきありがとうございます。

今回もNMRについてです。
ただ、原理を説明するとなると非常に難しい内容になるので、測定をどんな風にするのかを紹介したいと思います。

用意するものから紹介します。
・測定したいもの(これがないとですね)
・非常に強力な磁石
・電磁波を発生させる装置
・返事を受け取る装置

詳しく説明していきます。

・測定したいもの(以下、試料)
装置にもよりますが、固体でも液体でも測定できます。固体とは粉とか塊とか結晶(雪とか塩の粒とかのこと)です。液体はそのままです。すこし専門的な話をすると測定対象になる原子核の個数(測定したいものがどの程度含まれているか)や測定に用いる装置の周波数の対応などの制限を受けてしまうため何でもできるということではないです。ここが難しいところでもあります。「NMRの測定できれば、決定打を打てるのに、残念ながら測定できない…」なんてこともありえます。

・非常に強力な磁石
NMRの測定では試料を大きな磁場の中に入れます。この磁場を発生させるために必要なのが磁石になります。どれくらい強力かというとネオジム磁石の数千倍です。
ネオジム磁石同士をくっつけたことのある人はわかると思いますが、なかなか力ずくで外すのは困難です。その数千倍なので非常に強力なことがわかる思います。
ちなみにMRIも同じように測定をするため、検査の際は私たち自身が強力な磁場の中に入れられます。そうすると金属類は引き寄せられてしまうので(しかも超強力に)、外す必要があるということになります。

・電磁波を発生させる装置
NMRは試料に電磁波を当てて、その返答を観察するものです。そのため電磁波を発生させて試料に当てる装置が必要です。また、試料が何であるかによって電磁波の周波数が異なるので装置との兼ね合いを考える必要もあります。

・返事を受け取る装置
試料に適切な電磁波を当てることで返事が返ってきます。その返事をしっかりと受け取って解析する必要があるので、この返事を受け取る装置も必要です。当てる周波数が試料によって決まるため、その周波数に対応した装置が必要になります。

これがNMRに必要なものになります。
少し難しい内容になってしまいました。

知ってる人には物足りなくて、知らない人には全くわからないような内容でしたね。

今回はここまでにします。
NMRについてこれ以上書くと難しい内容になってしまいそうなのでこれで終わりにします。

もっと深い内容はまたいつか書くかもしれません。

とりあえず知ってもらいたかったのは前回の内容の「NMRは MRIの土台」ということです。

次回は超伝導について書こうと思います。

今回も記事をご覧いただきありがとうございました。
ご指摘等あれば、していただけると幸いです。

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