日本牛津仪器X-Pulse 90台式宽带核磁共振波谱仪技术介绍

更新时间：2026-07-21

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牛津仪器X-Pulse 90台式宽带核磁共振波谱仪技术介绍：90MHz永磁体与宽带调谐技术在化学分析中的应用

核磁共振（NMR）波谱技术是化学分析的核心手段之一。传统高场NMR谱仪（400MHz及以上）体积庞大、需要定期补充液氦，对安装环境和运维成本有较高要求；而早期台式NMR（60MHz及以下）虽然在便捷性上具有优势，但在灵敏度和分辨率方面存在局限。牛津仪器（Oxford Instruments）的X-Pulse 90台式宽带核磁共振波谱仪通过90MHz（2.1T）高场永磁体与全可调谐宽带能力两大核心技术，将90MHz的宽带核磁共振技术引入台式设备，在保证便捷性的同时大幅提升了分析性能。

一、90MHz永磁体：分辨率与灵敏度的跃升

NMR谱仪的分析能力与磁场强度直接相关。X-Pulse 90采用90MHz（2.1T）的永磁体，相比前代60MHz（1.4T）产品在三个维度上实现了性能跃升：

分辨率与精度提升：在较高磁场下，波谱色散度增加，原本在低场NMR谱图中重叠的谱峰可被分离和解析。这使化学物种的识别和浓度测量更加准确。X-Pulse 90的分辨率指标为<0.35Hz（50%峰高）/ <15Hz（0.55%峰高）。

灵敏度提升：较高信噪比（SNR）可检测和精确测量较低浓度的样品/感兴趣原子核。1%乙基苯的灵敏度为240:1。

分析速度提升：由于较高的信噪比，样品分析可更快完成。

与需要定期补充液氦的超导高场NMR不同，X-Pulse 90采用无需制冷剂的永磁体，整机重量仅115kg，可放置在实验台、通风橱内，或通过可移动工作台在不同位置间转移。

二、全可调谐宽带能力：38种原子核的检测

X-Pulse 90的技术突破在于其全可调谐宽带能力。X通道覆盖²⁹Si至³¹P的频率范围，可检测38种可能的原子核。在90MHz的磁场强度下实现了可调谐的宽带功能。

这一宽带能力的主要应用场景包括：

¹³C NMR：有机化合物碳骨架结构解析
³¹P NMR：磷化合物分析（如电池电解液、有机磷化合物）
⁷Li NMR：锂电池材料研究
²⁹Si NMR：硅基材料和有机硅化合物分析
¹¹B NMR：硼化合物和硼酸盐分析
²³Na NMR：钠离子电池和生物样品分析

除宽带版本外，X-Pulse 90还提供Dual-X版本，用户可选择2种X原子核与¹H/¹⁹F组合，以及HF高灵敏度单通道版本，专为需要超高¹H/¹⁹F灵敏度的应用优化。

三、模块化设计与用户可更换探头

X-Pulse 90延续了X-Pulse系列的模块化、多功能性和可升级性理念。其用户可更换探头设计带来了实际价值：

灵活配置：用户可轻松在针对高信噪比与针对多原子核分析优化的不同探头之间切换
简易维护：探头可拆卸清洗，出现破损或泄漏时停机时间最短
多功能性：在一台仪器上可根据不同应用需求更换探头

宽带探头可检测最多数量的原子核，且不影响¹H和¹⁹F灵敏度。

X-Pulse 90标配脉冲场梯度（>0.5T/m），支持扩散序谱（DOSY）等NMR脉冲序列实验。可选配0～60°C变温选项进行反应动力学研究或电解液表征，以及流通池实现实时反应监测。X-Auto 25位自动进样器可实现高通量样品检测。

四、典型应用场景

X-Pulse 90适用于多个领域的化学分析需求：

化学研究与制造：用于有机合成产物的结构鉴定、反应动力学研究和反应监测。实时反应监测可跟踪化学反应的进程，优化反应条件。

电池研发：用于锂离子电池电解液的成分分析（⁷Li、³¹P、¹⁹F等原子核的NMR表征），以及电极材料的结构研究。

聚合物化学：用于聚合物的结构表征和组成分析。

制药质量控制：用于药物活性成分（API）的结构确认和纯度检测。

学术研究与教学：NMR波谱技术是化学、生物化学、材料科学等学科教学和研究的核心工具。台式设计使其可部署于教学实验室。

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