核磁共振的发明

A. mri检查是啥原理，是谁发明的

1930年代，伊西多·拉比（Isidor Rabi）发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正向或反向有序平行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。1946年，费利克斯·布洛赫（Felix Bloch）和爱德华·米尔斯·珀塞耳（Edward Mills Purcell）发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置於磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了1952年度诺贝尔物理学奖。

人们在发现核磁共振现象之后很快就产生了实际用途，化学家利用分子结构对氢原子周围磁场产生的影响，发展出了核磁共振谱，用于解析分子结构，随着时间的推移，核磁共振谱技术从最初的一维氢谱发展到13C谱、二维核磁共振谱等高级谱图，核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强，进入1990年代以后，发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子三级结构的技术，使得溶液相蛋白质分子结构的精确测定成为可能。

另一方面，医学家们发现水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象，利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息，从而精确绘制人体内部结构，在这一理论基础上1969年，纽约州立大学南部医学中心的达马迪安通过测核磁共振的弛豫时间成功的将小鼠的癌细胞与正常组织细胞区分开来，在达马迪安新技术的启发下纽约州立大学石溪分校的物理学家保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的成像技术（MRI），并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体蛤蜊地内部结构图像。劳特伯尔之后，MRI技术日趋成熟，应用范围日益广泛，成为一项常规的医学检测手段，广泛应用于帕金森氏症、多发性硬化症等脑部与脊椎病变以及癌症的治疗和诊断。2003年，保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学教授彼得·曼斯菲尔德因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖。

核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的进动。

根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定。

B. 核磁共振仪有啥用 谁发明的

核磁共振仪的发明核磁共振仪广泛用于有机物质的研究，化学反应动力学，高分子化学以及医学，药学和生物学等领域。20年来，由于这一技术的飞速发展，它已经成为化学领域最重要的分析技术之一。早在1924年，奥地利物理学家泡里就提出了某些核可能有自旋和磁矩。"自旋"一词起源于带电粒子，如质子、电子绕自身轴线旋转的经典图像。这种运动必然产生角动量和磁偶极矩，因为旋转的电荷相当于一个电流线圈，由经典电磁理论可知它们要产生磁场。当然这样的解释只是比较形象的比拟，实际情况要比这复杂得多。原子核自旋的情况可用自旋量子数I表示。自旋量子获得，质量数的原子序数之间有以下关系：质量数原子序数自旋量子数（I）奇数奇数或偶数1/2,3/2,5/2……偶数偶数0偶数奇数1，2，3……1>0的原子核在自旋时会产生磁场；I为1/2的核，其电荷分布是球状；而I≥1的核，其电荷分布不是球状，因此有磁极矩。I为0的原子核置于强大的磁场中，在强磁场的作用下，就会发生能级分裂，如果用一个与其能级相适应的频率的电磁辐射时，就会发生共振吸收，核磁共振的名称就是来源于此。斯特恩和盖拉赫1924年在原子束实验中观察到了锂原子和银原子的磁偏转，并测量了未成对电子引起的原子磁矩。1933年斯特恩等人测量了质子的磁矩。1939年比拉第一次进行了核磁共振的实验。1946年美国的普西尔和布少赫同时提出质子核磁共振的实验报告，他们首先用核磁共振的方法研究了固体物质、原子核的性质、原子核之间及核周围环境能量交换等问题。为此他们两位获得了1952年诺贝尔物理奖。50年代核磁共振方法开始应用于化学领域，1950年斯坦福大学的两位物理学家普罗克特和虞以NH4NO3水溶液作为氮原子核源，在测定14N的磁矩时，发现两个性质截然不同的共振信号，从而发现了同一种原子核可随其化学环境的不同吸收能量的共振条件也不同，即核磁共振频率不同。这种现象称为"化学位移"。这是由于原子核外电子形成的磁场与外加磁场相互作用的结果。化学位移是鉴别官能团的重要依据。因为化学位移的大小与键的性质和键合的元素种类等有密切的关系。此外，各组原子核之间的磁相互作用构成自旋──自旋耦合。这种作用常常使得化学位移不同的各组原子核在共振吸收图上显示的不是单峰而是多重峰，这种情况是由分子中邻近原子核的数目，距离用对称性等因素决定，因此它有助于提示整个分子的。由于上述成果高分辨核磁共振仪得以问世。开始测量的核主要是氢核，这是由于它的核磁共振信号较强。随着仪器性能的提高，13C，31P，15N等的核也能测量，仪器使用的磁场也越来越强。50年代制造出IT（特拉斯）磁场，60年代制造出2T的磁场，并利用起导现象制造出5T的起导磁体。70年代造出8T磁场。现在核磁共振仪已经被应用到从小分子到蛋白质和核酸的各种各样化学系统中。

C. 磁共振最先由哪国人发明

据了解，瑞典卡罗林斯卡医学院2003年10月6日宣布，2003年诺贝尔生理学或医学奖授予美版国科学家权保罗·劳特布尔和英国科学家彼得·曼斯菲尔德，以表彰他们在核磁共振成像技术领域的突破性成就。他们的成就是医学诊断和研究领域的重大成果。

D. 磁共振成像技术的发明人是美国的 （ ）和英国 的（ ）

磁共振成像技术的发明人是美国的保罗·劳特布尔和英国的彼得·曼斯菲尔德。

1985年至今，保罗·劳特布尔担任美国伊利诺伊大学生物医学核磁共振实验室主任。因在核磁共振成像技术领域的突破性成就，和英国科学家彼得·曼斯菲尔德共同获得2003年度诺贝尔生理学或医学奖。

1964年到英国诺丁汉大学物理系担任讲师，彼得·曼斯菲尔德进一步发展了有关在稳定磁场中使用附加的梯度磁场的理论，为核磁共振成像技术从理论到应用奠定了基础。

(4)核磁共振的发明扩展阅读

磁共振成像原理：

原子核自旋，有角动量。由于核带电荷，它们的自旋就产生磁矩。当原子核置于静磁场中，本来是随机取向的双极磁体受磁场力的作用，与磁场作同一取向。

以质子即氢的主要同位素为例，它只能有两种基本状态：取向“平行”和“反向平行”，他们分别对应于低能和高能状态。精确分析证明，自旋并不完全与磁场趋向一致，而是倾斜一个角度θ。这样，双极磁体开始环绕磁场进动。

它们之间的关系满足拉莫尔关系：ω0=γB0，即进动角频率ω0是磁场强度B0与磁旋比γ的积。γ是每种核素的一个基本物理常数。氢的主要同位素，质子，在人体中丰度大，而且它的磁矩便于检测，因此最适合从它得到核磁共振图像。

E. 核磁共振获诺贝尔奖

1946年Stanford的Bloch和Harvard的Purcell各自独立观察到核磁共振现象,1952年获得诺贝尔物理奖;
瑞士的Ernst由于在PFT-NMR及2DNMR二方面的贡献而获得1991年诺贝尔化学奖;
瑞士的Wüthrich首先将2D-NMR的方法用于蛋白质,发展了将2D-NMR和距离几何结合得到蛋白质在溶液中的空间结构的方法,第一个用NMR方法解析出蛋白质的空间结构,获得2002年诺贝尔化学奖;
还有两个是磁共振成像的,大概是03年,或者04年的生理学和医学奖.核磁共振这一门学科发展70多年来，已经在物理学、化学、生物医学等领域得到广泛应用。本文带大家了解一下对核磁共振技术做出过贡献的17位诺奖获得者。

Pieter Zeeman

荷兰科学家，彼得.塞曼（Pieter Zeeman）,1902年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：光谱在磁场中的能级分裂现象，即塞曼效应。

Heike Kamerlingh Onnes

荷兰物理学家，昂尼斯（Heike Kamerlingh Onnes）,1913年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：低温物理，特别是超导现象的发现。

Isidor Isaac Rabi

美国，拉比（Isidor Isaac Rabi）,1944年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：测量原子核的磁性，探讨核力的性质、核模型的建立等方面的贡献。

Edward Purcell

美国，柏赛尔（Edward Purcell）,1952年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：发现核磁共振现象（能量吸收观点）；

Felix Block

美国，布洛克(Felix Block)，1952年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：发现核磁共振现象（进动观点）。

Willis Eugene Lamb

美国，兰姆（Willis Eugene Lamb）,1955年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：光谱结构的研究，兰姆移动定律。

Polykarp Kusch

美国，库什（Polykarp Kusch），1955年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：电子磁矩的精确测量。

Charles Hard Townes

美国，汤斯（Charles Hard Townes），1964年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：指出了金属磁共振中的奈特位移机制。

Alfred Kastler

法国，卡斯特勒（Alfred Kastler），1966年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：光磁双共振技术及其实验方法。

Van Vleck

美国，范弗莱克（Van Vleck），1977年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：阐明了固体磁学性能，“现代磁学之父”。

Bloembergen

美国，布洛姆啵根（Bloembergen），1981年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：高分辨率光谱学。

Henry Taube

美国，陶布（Henry Taube），1983年获诺贝尔化学奖。

获奖原因：金属配位化合物电子转移机理研究方面。

Norman

美国，拉姆塞（Norman），1989年获诺贝尔物理学奖。

获奖原因：化学位移理论以及交变场的方法的提出。

Richard Ernst

美国，厄恩斯特（Richard Ernst），1991年获诺贝尔化学奖。

获奖原因：傅里叶变换磁共振及二维高分辨率磁共振波普的重大贡献。

Kurt Wuthrich

瑞士，维特里希（Kurt Wuthrich），2002年获诺贝尔化学和生物物理学。

获奖原因：发明了大分子的质谱分析法。

Paul Lauterbur

美国，劳特伯（Paul Lauterbur），2003年获诺贝尔生理医学奖。

获奖原因：梯度场的应用及二维成像法。

Peter Mansfield

英国，曼斯菲尔德（Peter Mansfield）,2003年获诺贝尔生理医学奖生。

获奖原因：磁共振成像方面的开拓性研究及其快速回波平面序列的开发。

F. 核磁共振的发明者

1930年代，物理学家伊西多·拉比发现在磁场中的原子核会沿磁场方向呈正版向或反向有序平权行排列，而施加无线电波之后，原子核的自旋方向发生翻转。这是人类关于原子核与磁场以及外加射频场相互作用的最早认识。由于这项研究，拉比于1944年获得了诺贝尔物理学奖。
1946年两位美国科学家布洛赫和珀塞尔发现，将具有奇数个核子（包括质子和中子）的原子核置于磁场中，再施加以特定频率的射频场，就会发生原子核吸收射频场能量的现象，这就是人们最初对核磁共振现象的认识。为此他们两人获得了1952年度诺贝尔物理学奖。
1946年，美国哈佛大学的珀塞尔和斯坦福大学的布洛赫宣布，他们发现了核磁共振NMR。两人因此获得了1952年诺贝尔奖。核磁共振是原子核的磁矩在恒定磁场和高频磁场（处在无线电波波段）同时作用下，当满足一定条件时，会产生共振吸收现象。核磁共振很快成为一种探索、研究物质微观结构和性质的高新技术。目前，核磁共振已在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域中得到了广泛应用。

G. 谁发明了核磁共振

核磁共振检查发明者获得诺贝尔奖. 美国伊利诺伊大学的Paul C. Lauterbur和英国诺丁汉山大学的Sir Peter Mansfield，由于其在核磁共振研究中的重大贡献，共同获得了2003年诺贝尔生理及医学奖。

H. 磁共振是怎么发明的（谁发明的）

磁共振是在固体微观量子理论和无线电微波电子学技术发展的基础上被发现的，德国西门子公司是第一台医用磁共振机的发明者。

1945年首先在顺磁性Mn盐的水溶液中观测到顺磁共振，第二年，又分别用吸收和感应的方法发现了石蜡和水中质子的核磁共振，用波导谐振腔方法发现了Fe、Co和Ni薄片的铁磁共振。

1950年在室温附近观测到固体Cr2O3的反铁磁共振，1953年在半导体硅和锗中观测到电子和空穴的回旋共振，1953年和1955年先后从理论上预言和实验上观测到亚铁磁共振，随后又发现了磁有序系统中高次模式的静磁型共振（1957）和自旋波共振（1958）。

1956年开始研究两种磁共振耦合的磁双共振现象，这些磁共振被发现后，便在物理、化学、生物等基础学科和微波技术、量子电子学等新技术中得到了广泛的应用。

例如顺磁固体量子放大器，各种铁氧体微波器件，核磁共振谱分析技术和核磁共振成像技术及利用磁共振方法对顺磁晶体的晶场和能级结构、半导体的能带结构和生物分子结构等的研究。

原子核和基本粒子的自旋、磁矩参数的测定也是以各种磁共振原理为基础发展起来的。

磁共振成像技术由于其无辐射、分辨率高等优点被广泛的应用于临床医学与医学研究，一些先进的设备制造商与研究人员一起，不断优化磁共振扫描仪的性能、开发新的组件。

(8)核磁共振的发明扩展阅读：

磁共振技术与一般的物理化学方法不同， 它能在不破坏样品的条件下，利用构成分子的原子核本身的磁矩特征，精确快速地给被测样品定性、定量、定结构。

磁共振能提供其他理化方法所不能得到的许多重要参数，基于核磁共振原理而设计的核磁共振波谱仪能够研究物质的化学位移，以探讨价电子对核的屏蔽作用来分析各种化学基团的存在。

能够研究物质的自旋一自旋祸合，以探讨各种化学基团的相互作用关系、作用力和空间构型，能够测试物质反应的动力学、中和反应以及质子交换反应等，还可以通过对谱线的面积、宽度等的分析以燎解被测物质在各种因素的影响下，其结构的相应变化规律性。