核磁共振波譜儀(NMR)基于原子核的磁性特性以及在外磁場中的行為開展工作。原子核如同小磁針，自帶自旋屬性，像氫核這類自旋量子數不為零的原子核，在無外磁場時，自旋方向雜亂無章。當置于強大均勻的外磁場中，這些原子核的自旋會定向排列，一部分順著磁場方向(低能態)，另一部分逆著磁場方向(高能態)，類似小磁針在強磁場下的排列。
 

　　此時，若再施加一個垂直于外磁場方向的射頻脈沖，處于低能態的原子核會吸收射頻能量，從低能態躍遷到高能態，這一過程叫核磁共振。射頻脈沖關閉后，原子核又會回到初始狀態，釋放出能量，產生感應信號。由于不同化學環境中的原子核，周圍電子云密度不同，受到的屏蔽效應各異，導致其實際感受到的有效磁場強度有差別，共振頻率也就不同。例如，在有機化合物中，與碳原子直接相連的氫核和與氧原子相連的氫核，所處化學環境不同，共振頻率不一樣，借此能分辨出分子內不同位置的氫原子，進而剖析分子結構。

 

　　核磁共振波譜儀的使用步驟：
 

　　1.樣品準備：確保樣品純度足夠高，避免雜質干擾。對于液體樣品，可直接裝入核磁專用樣品管中，一般需要一定量的樣品以獲得良好的信號，如300兆核磁共振測氫譜需2-10mg，500兆核磁共振測氫譜需0.5mg以上，碳譜需要的樣品量更大。對于固體樣品，可能需要進行溶解或特殊處理使其成為可測試的溶液狀態。
 

　　2.放置樣品：將裝有樣品的樣品管放入核磁共振波譜儀的樣品槽中，注意放置位置要準確，確保樣品處于磁場和射頻線圈的有效范圍內。
 

　　3.氘代試劑鎖場(可選)：如果需要更高的精度，可以加入氘代試劑進行鎖場，以穩定磁場并提高測量的準確性。
 

　　4.勻場與探頭調諧：開啟儀器后，進行勻場操作，使磁場在樣品區域內盡可能均勻分布，以保證不同位置的原子核能感受到相同的磁場強度。同時對探頭進行調諧，使其與樣品的共振頻率相匹配，優化信號接收效果。
 

　　5.設置參數：根據樣品的性質和測試目的，設置合適的測試參數，如射頻脈沖寬度、脈沖間隔、采集時間、累加次數等。這些參數的設置會影響譜圖的分辨率、靈敏度和信噪比。
 

　　6.數據采集：啟動數據采集程序，儀器會向樣品發射射頻脈沖，使樣品中的原子核發生核磁共振現象，并接收原子核弛豫過程中釋放出的信號。在采集過程中，要確保儀器運行穩定，避免外界干擾。
 

　　7.數據處理與分析：采集到的數據通過計算機進行處理，如進行傅里葉變換等操作，將時域信號轉換為頻域信號，得到核磁共振波譜圖。然后對譜圖進行分析，根據峰的位置、強度、分裂情況等信息，推斷樣品的分子結構、化學環境等。