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核磁共振儀(NMR)是一種用于檢測(cè)和記錄物體中磁場(chǎng)變化的技術(shù)。這種技術(shù)的原理使物體中的某些分子或原子被加熱，產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，其他分子或原子也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)，形成共振態(tài)。這些共振態(tài)的存在使得這些被加熱的分子或原子的磁場(chǎng)變化可以被檢測(cè)到，從而可以用來確定物體的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。
以下是核磁共振儀的發(fā)明歷程：
1941年，物理學(xué)家rf Niels Ferguson提出了一種用于檢測(cè)磁場(chǎng)變化的構(gòu)想，被稱為 Ferguson 共振。
1946年，物理學(xué)家rf Niels Ferguson在研究磁共振現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象，并且創(chuàng)造了第一臺(tái)核磁共振儀。
1950年代，隨著技術(shù)的發(fā)展，核磁共振儀可以用于更多的領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)。
1960年代，核磁共振儀的精度和效率不斷提高，可以用于更多的領(lǐng)域。
1980年代，核磁共振儀的便攜性和研究價(jià)值得到進(jìn)一步的重視。
21世紀(jì)初，隨著科技的不斷進(jìn)步，核磁共振儀的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，可以用于更多的領(lǐng)域，如環(huán)境科學(xué)、航空航天等。
發(fā)明歷程如下:
1. 1946年,Felix Bloch和Edward Mills Purcell首次觀測(cè)到核磁共振現(xiàn)象,他們發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)磁場(chǎng)下,原子核會(huì)吸收無線電波,并重新發(fā)射電磁信號(hào)。他們因此獲得1952年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
2. 1950年,Harden McConnell在美國斯坦福大學(xué)首次將核磁共振用于有機(jī)化學(xué)分析,提出NMR光譜可以提供有機(jī)分子結(jié)構(gòu)信息的概念。
3. 1966年,Richard Ernst開發(fā)出Fourier變換NMR技術(shù),通過數(shù)字信號(hào)處理顯著提高NMR的靈敏度和分辨率,使高分辨率NMR光譜成為可能。他因此獲得1991年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
4. 1971年,英國科學(xué)家Raymond Vahan Damadian發(fā)現(xiàn)正常與癌變組織的NMR信號(hào)不同,首次提出利用NMR進(jìn)行癌癥診斷。1977年,他制造出第一臺(tái)NMR掃描儀用于全身掃描。
5. 1973年,Paul Lauterbur發(fā)明核磁共振成像技術(shù),使用磁場(chǎng)梯度和三維圖像重建算法獲得NMR圖像,這一成就奠定了磁共振成像的基礎(chǔ)。他和Sir Peter Mansfield因此后共同獲得2003年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
6. 1977年,第一臺(tái)磁共振成像(MRI)儀被制造用于臨床診斷與實(shí)驗(yàn)研究。1980年代,MRI技術(shù)開始廣泛用于醫(yī)學(xué)成像,到目前已成為醫(yī)學(xué)診斷的重要手段之一。
綜上,核磁共振儀的發(fā)明是一連串重大突破的結(jié)果。從觀測(cè)原理到應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)分析,再到提高分辨率、應(yīng)用于成像與醫(yī)學(xué)診斷,歷經(jīng)多年努力才成為醫(yī)學(xué)界廣泛運(yùn)用的重要設(shè)備。其發(fā)展歷程見證了科技進(jìn)步對(duì)人類生活的深遠(yuǎn)影響。
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