Wondershare EdrawMind
Галерея диаграмм связей Технология рентгеновской фотографии различных частей человеческого тела.
- 2
Технология рентгеновской фотографии различных частей человеческого тела.
Это интеллектуальная карта о технологии рентгеновской фотографии различных частей человеческого тела, включая рентгеновскую фотографию головы, рентгеновскую фотографию позвоночника и таза, фотографию конечностей и т. д.
Отредактировано в 2023-12-03 12:34:10
Технология рентгеновской фотографии различных частей человеческого тела.
- Рекомендовано вам
- Структура
New Bing — инструмент научных исследований, улавливающий тенденцию искусственного интеллекта.
- 1
метод оптического анализа
Инфракрасная спектрофотометрия
Обзор
Классификация инфракрасных областей спектра
Электромагнитное излучение с длиной волны в диапазоне 0,76 ~ 500 мкм.
Ближняя инфракрасная область: 0,76-2,5 мкм: поглощение с удвоением частоты OH, NH, CH
Средняя инфракрасная область: 2,5–25 мкм: вибрация, спектр вращения.
Дальняя инфракрасная область: 25 ~ 500 мкм: вращение, вибрация решетки.
Генерация инфракрасного спектра
Молекулярные колебательные и вращательные переходы уровней энергии
Вибро-вращательная спектроскопия
Характеристики инфракрасного спектра
Характеристики и отпечатки пальцев
В основном используется для идентификации соединений и определения молекулярной структуры.
Метод представления инфракрасного спектра
По оси абсцисс — волновое число или длина волны, по оси ординат — процент пропускания, а пик поглощения направлен вниз.
Сравнение ИК и УФ
Фундаментальный
Вибро-вращательная спектроскопия
простые гармонические колебания
Кинетическая энергия Т
Потенциальная энергия U
Кривая потенциальной энергии резонатора и кривая бимолекулярной потенциальной энергии при комнатной температуре аналогичны, когда молекула находится на самом низком уровне колебательной энергии.
Пик основной частоты
Условия перехода колебательных энергетических уровней молекул
Энергия инфракрасного излучения равна разнице энергий двух колебательных энергетических уровней молекулы.
Вибрация инфракрасного поглощения (чистое изменение дипольного момента молекулярной вибрации не равно нулю
вычислить
Форма вибрации
растягивающая вибрация
Симметричная растягивающая вибрация
То же направление движения по ключевой оси
Асимметричная растягивающая вибрация
противоположное направление
изгибная вибрация
Плоская изгибная вибрация
Вибрация ножниц: угол соединения меняется подобно открыванию и закрыванию ножниц.
Качающаяся вибрация в плоскости: группа в целом раскачивается в плоскости.
изгибная вибрация вне плоскости
внеплоскостное покачивание
крутить
Деформационная вибрация
Симметричная деформационная вибрация
Асимметричная деформационная вибрация
Пик основной частоты и пик частоты обертона
Пик основной частоты: от основного состояния до первого возбужденного состояния
Функции: Основная пиковая частота равна основной частоте колебаний определенной группы в молекуле. Он имеет высокую интенсивность и является важным пиком поглощения в инфракрасном спектре.
Пик обертонов: переход из основного состояния в состояние высокой энергии.
Категория: Пик удвоения частоты, пик групповой частоты, пик комбинированной частоты, пик разностной частоты и т. д.
Особенности: Вероятность перехода пика обертона мала, интенсивность слабая, и ее трудно идентифицировать. Повышенные спектральные характеристики
Характеристические пики и связанные с ними пики
Характеристические пики: определяют наличие определенной функциональной группы. Коррелированные пики: набор взаимозависимых характеристических пиков, создаваемых группой, которые поддерживают друг друга.
Набор связанных пиков идентифицирует группу
Положение пика поглощения
Характерная область: очень характерная
Область отпечатков пальцев: плотное поглощение, сложное перекрытие, трудно идентифицировать, отражающее небольшие изменения в молекулярной структуре.
Степени свободы вибрации и количество пиков поглощения
степени свободы вибрации
Количество пиков поглощения
уменьшить причины
Инфракрасная неактивная вибрация: дипольный момент не изменяется
вырождаться
Чувствительность прибора невысокая
Сила поглощения слишком слабая
Причины увеличения
Колебательная связь: полоса распадается на два пика: один выше исходной частоты, а другой ниже исходной частоты.
Резонанс Ферми: колебательная связь между пиком удвоенной частоты или пиком групповой частоты и пиком основной частоты.
Пиковая интенсивность поглощения
Абсолютная интенсивность: Молярный коэффициент поглощения
Относительная сила
Интенсивность пика поглощения отражает вероятность колебательного перехода энергетического уровня реакционной группы. Чем больше вероятность, тем больше интенсивность полосы.
Факторы, влияющие на положение полосы
Внутренние факторы
индукционный эффект
эффект сопряжения
эффект водородной связи
Эффект натяжения кольца (эффект угла связи)
стерическое препятствие
внешние факторы
Полярность растворителя: Чем больше полярность, тем образуются межмолекулярные водородные связи и снижается частота групповых валентных колебаний. Попробуйте использовать в ИК неполярные растворители.
температура прибора
Инфракрасный спектрофотометр
Специальный спектрофотометр решетчатого типа
Источник света, поглощающая ячейка, монохроматор (решетка), детектор, система регистрации усиления.
Монохроматор расположен позади абсорбционной ячейки, чтобы избежать помех рассеянного света.
Источник излучения: инертное твердое вещество, способное излучать непрерывное инфракрасное излучение высокой интенсивности.
Стержень из карбида кремния: рабочая температура 1200 ~ 1400 градусов Цельсия. Длительный срок службы, большая площадь светоизлучения, отсутствие необходимости предварительного нагрева, недостатки: длительное время работы, большое сопротивление, электрические контакты требуют водяного охлаждения.
Лампа Нернста: рабочая температура 1750 градусов Цельсия, требует предварительного подогрева. Преимущества: высокая сила света, нет необходимости в водяном охлаждении. Недостатки: дорогая цена, плохая механическая прочность.
монохроматор
Отражательная решетка: часто используется в сочетании с фильтрами или предпризмами для уменьшения вторичных спектральных помех (вторичный и третичный спектр).
Детектор
Вакуумная термопара: разница температур преобразуется в разность потенциалов
Ячейка Голея (надувной детектор)
поглощающий бассейн
Ячейки для поглощения жидкости и газа
Твердые образцы часто равномерно сжимают чистым бромидом калия и измеряют напрямую.
Функции
Разрешение лучше, чем у призматического типа, он дешевле и имеет более низкие экологические требования.
Низкая чувствительность, низкая скорость сканирования, не подходит для анализа слишком сильных или слишком слабых сигналов.
Инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье
Источник света, интерферометр, абсорбционная ячейка, детектор, компьютер и система регистрации.
Детектор: пироэлектрический, фотопроводящий.
Достоинства: высокая скорость сканирования. Высокое разрешение высокая чувствительность Высокая точность Широкий диапазон спектров измерений
Базовые приготовления
Запрос образца
Однокомпонентный, чистота более 98 %.
Не содержит влаги (кристаллизационной воды, свободной воды), что предотвращает вмешательство в гидроксильный пик или разрушение солевого окна.
твердый образец
Таблеточный метод: Таблеточный метод KBr
Образец 1~2 мг и 200 мг KBr
Прессом для масла прессуют прозрачный образец диаметром 13 мм и толщиной 1 мм.
Измеримый полный средний инфракрасный спектр чистого KBr
Пастообразный метод (мазевой метод, вазелиновый метод)
После измельчения образца на мелкие кусочки его смешивают с жидким парафином или перфторуглеродом и помещают между солевыми таблетками.
метод тонкой пленки
Для определения полимерных соединений пробу растворяют в летучей жидкости и наносят на соляную таблетку.
жидкий образец
Метод зажима: трудноиспаряемые жидкости
метод мазка
Жидкость высокой вязкости
метод жидкого пула
Образцы с высокой впитывающей способностью можно измерить после соответствующего разбавления растворителем.
Растворитель: хлороформ, CS2.
Проба газа: после очистки поместите ее непосредственно в пул проб, и пул проб необходимо откачать.
Связь между инфракрасным спектром и молекулярной структурой
Девять разделов традиционной китайской медицины в инфракрасном спектре
характеристическая частота
приложение
Качественный анализ, проверка чистоты
Расчет ненасыщенности
Спектральный анализ
УФ-видимая спектрофотометрия
Фундаментальный
Избирательное поглощение света определенной длины волны веществом.
Функции
Высокая чувствительность, хорошая селективность, высокая точность, широкое применение, простое оборудование, простота в эксплуатации и высокая скорость анализа.
Тип перехода
Общие термины
кривая поглощения
пик поглощения
долина поглощения
акромион
терминальная абсорбция
хромофор
Вспомогательный хромофор
красное смещение, синее смещение
Аддитивный эффект, субтрактивный эффект
полоса поглощения
R ремень
К-ремень
ремень Б
Электронный ремень
Закон Ламберта-Бера
Условия: параллельный монохроматический свет, разбавленный раствор.
фотометрическая ошибка
Факторы, отклоняющиеся от закона Бера
химические факторы
Диссоциация, ассоциация, сольватация и т. д.
Оптические факторы
немонохроматический свет
Зависит от ширины щели монохроматора и разрешения призмы или решетки.
рассеянный свет
A становится меньше или появляются ложные пики
Рассеянный свет и отраженный свет
А становится больше
непараллельный свет
А становится больше
Погрешность измерения и выбор условий измерения
Погрешность измерения пропускания
А0,2~0,7 Т20%~65% Минимальная ошибка А=0,434.
Выбор условия
Диапазон поглощения
Выбор длины волны: максимальное поглощение, минимальное вмешательство
Цветовая реакция и выбор цветового состояния
Цветная реакция: колориметрический метод
Требования к цветовой реакции
Определение измерительной взаимосвязи между измеряемым объектом и веществом из цветных металлов
Продукт реакции обладает высокой светопоглощающей способностью и достаточной стабильностью.
Цвет продукта реакции существенно отличается от цвета проявителя.
Хорошая избирательность цветовой реакции.
Выбор условий проявления цвета
Дозировка хромогена
кислотность раствора
Время проявления цвета
температура
Контейнер
Подавление помех
Воздействие мешающих веществ
Имеется поглощение на измеренной длине волны
Вода растворяется в осадок
Образуют стабильные комплексы с измеряемыми ионами или хромогенными агентами.
Способы устранения отвлекающих факторов
Контролируйте кислотность
Маскирующий агент
Маскирующий агент не взаимодействует с измеряемыми ионами. Маскирующий агент и его комплексы с мешающими ионами не мешают определению.
Выберите длину волны измерения
Выберите пустое решение
растворитель бланк
Бланк реагента (тестовый раствор не добавлен)
Бланк образца (добавьте тестовый раствор, без проявителя): подходит для цветных образцов, но без вмешательства проявителя.
Отделение мешающих веществ (предварительная очистка)
инструмент
Основные компоненты
источник света
Видимый световой диапазон вольфрамовой лампы и вольфрамовой галогенной лампы: 350 ~ 1000 нм.
Водородная лампа и дейтериевая лампа: УФ-диапазон 150–400 нм.
монохроматор
дисперсия оригинал
Коллимирующая линза
Щель: напрямую влияет на чистоту монохроматического света.
поглощающий бассейн
Абсорбционная ячейка из оптического стекла
Кварцевый абсорбционный бассейн
Детектор: Фотоэлектрический преобразовательный элемент.
Системы обработки и отображения сигналов
Тип фотометра
Однолучевой спектрофотометр
монохроматор
Подходит для измерения оптической плотности на заданной длине волны и не может сканировать весь диапазон длин волн.
Двухлучевой спектрофотометр
одна длина волны
За монохроматором следует светоделитель, и два луча света проходят через ячейку для образца и ячейку сравнения соответственно.
Получите полнополосный спектр поглощения сканирования за короткое время.
Спектрофотометр с двойной длиной волны
Два монохроматора, двойная длина волны
Качественный и количественный анализ
Качественные методы
При тех же условиях измерения
Форма спектра поглощения Количество пиков поглощения Положение длины волны, интенсивность и коэффициент поглощения пика поглощения
Сравните спектры поглощения
Характеристические данные спектра поглощения: максимальное волновое поле и коэффициент поглощения.
Коэффициент поглощения или коэффициент поглощения
Однокомпонентные количественные методы
Количественная основа: закон Ламберта-Бера.
метод стандартной кривой
Меры предосторожности
Стандартная песня должна иметь не менее 5–7 баллов и не может быть расширена по желанию.
Концентрация тестируемого раствора должна находиться в пределах линейного диапазона стандартной кривой.
Тестируемый раствор и эталонное вещество должны измеряться в одинаковых условиях.
Причина, по которой песня не может быть отмечена в оригинале
Неправильный выбор холостого раствора.
Реакция развития цвета недостаточно чувствительна
Оптические свойства абсорбционной ячейки противоречивы.
стандартный метод управления
При тех же условиях: тот же материал, тот же инструмент, та же длина волны, та же толщина поглощающей ячейки. Предварительное условие: отметить путь за исходной точкой.
Метод коэффициента поглощения
Количественные методы для многокомпонентных проб
Принцип: Поглощение является аддитивным.
В спектрах поглощения двух компонентов нет интерференции: количественный анализ одного компонента
Спектры поглощения двух компонентов частично перекрываются.
Полное перекрытие: определение смешанных проб
Решение линейных уравнений
Метод равной точки поглощения
Основные условия
Мешающие компоненты имеют одинаковую оптическую плотность на обеих длинах волн.
Разница в поглощении измеряемого компонента в двух волновых полях достаточно велика.
отношение к молекулярной структуре
УФ-спектр поглощения органических соединений
Влияющие факторы
Эффект стерического затруднения: конъюгированный хромофор
Эффект перекрестного кольца: несопряженный хромофор, который благоприятствует взаимодействию между электронными орбиталями.
Эффект растворителя: полоса K смещается в красную сторону, полоса R смещается в синий цвет, тонкая структура пика поглощения исчезает.
Влияние pH системы
структурный анализ
Нет поглощения при 220~270 нм - алифатические углеводороды, алициклические углеводороды, несопряженные олефины.
Сильное поглощение при 220~250 нм - две сопряженные ненасыщенные связи.
250~350 нм слабая абсорбционная карбонильная группа
Сильное поглощение 200–250 нм, поглощение средней интенсивности 250–290 нм — глупая группа
Сильное поглощение выше 300 нм – более крупная сопряженная система
ЯМР-спектроскопия
Обзор
Генерация спектров ЯМР
Переход уровня ядерной спиновой энергии под действием сильного внешнего магнитного поля
ЯМР-спектроскопия, УФ, ИК-сравнение
Фундаментальный
Основные свойства атомных ядер
Спин и магнитный момент атомного ядра
Число протонов и нейтронов четное: спиновое квантовое число (I) = 0.
Число протонов и нейтронов является последовательным: I — положительное число.
Спиновый угловой момент P (вектор)
Ядерный магнитный момент μ, силовые характеристики магнитного поля, вектор
Спиновое квантовое число и ядерный магнитный момент не равны нулю, это магнитное ядро, и существует сигнал ядерного магнитного резонанса.
Пространственное квантование и расщепление энергетических уровней ядерных магнитных моментов
Магнитное квантовое число m: представляет различные ориентации ядерных магнитных моментов.
Условия перехода
Разница уровней энергии пропорциональна силе внешнего магнитного поля.
Создание ядерного магнитного резонанса
Основные уравнения ЯМР
Три необходимых условия возникновения ядерного магнитного резонанса
магнитный сердечник
внешнее магнитное поле
Энергетически соответствующие магнитные волны
Насыщение и расслабление
Распределение Больцмана
Методы повышения чувствительности ЯМР: увеличить разницу между числом ядер высоких и низких энергетических уровней, увеличить силу внешнего магнитного поля и снизить рабочую температуру.
Насыщение: количество ядер с высоким и низким энергетическим уровнем одинаково.
Релаксация: ядра с высокими уровнями энергии высвобождают энергию безызлучательными путями, возвращая ядра на уровни с низкой энергией. Это важный процесс для поддержания сигналов ядерного магнитного резонанса.
химический сдвиг
Производство химических сдвигов
экранирующий эффект
Химический сдвиг: ядра молекул в недоступной химической среде имеют разные резонансные частоты (разные сдвиги пиков поглощения) из-за разных эффектов экранирования.
Уравнение ЯМР (модифицированное)
Как выразить химические сдвиги
Внедрение методов ЯМР
Метод развертки
метод подметания
Выбор стандартных материалов
Вещества с большими константами экранирования (положительные химические сдвиги)
Тетраметилсилан (ТМС), константа смещения = 0
Зачем использовать TMS в качестве стандартного материала
Химическое окружение 12 атомов водорода одинаково, и в спектре ЯМР водорода появляется только один пик.
Постоянная экранирования очень велика.
Химическое вещество стабильно, легко растворяется в органических растворителях, имеет низкую температуру кипения и легко отделяется от пробы.
метод отображения
Факторы, влияющие на химический сдвиг протона
Плотность электронного облака вне ядра
электрический эффект
индукционный эффект
эффект сопряжения
Эффект магнитной анизотропии
эффект Ван дер Ваальса
эффект водородной связи
эффект растворителя
Обратите внимание на соотношение растворителей.
В разбавленном растворе инертного растворителя химический сдвиг существенно не меняется.
Химические сдвиги различных протонов
Спиновая муфта и спиновые системы
Спин-спиновая связь, спин-спиновое расщепление
Правила разделения пиков
Причина: спиновая связь между двумя соседними группами ядер водорода.
n 1 закон, кратное соотношение площадей пиков
Условия установления закона № 1
Константа связи J та же
Протон слабо связан с измеряемым ядром.
Константа связи J и ее структурная взаимосвязь
Константа связи: расстояние между несколькими пиками, положительными или отрицательными, единица измерения — Гц.
выражать
тип
Одна и та же углеродная связь (связка): связь двух протонов с разным химическим окружением на одном и том же углероде.
Орто-углеродная связь (орто-сочетание): взаимодействие протонов двух соседних атомов углерода с соседними атомами углерода в одном и том же химическом окружении не образует пары.
Дистанционная связь: разделены более чем тремя химическими связями.
Влияющие факторы
Магнетизм атомного ядра: чем больше магнетизм, тем больше J
Молекулярная структура
Количество ключей в интервале: чем больше ключей, тем меньше J
угол
Плотность электронного облака: чем больше плотность, тем больше J
спиновая система
Эквивалентные свойства ядер
Химическая эквивалентность: группа ядер с одинаковым химическим окружением, химические сдвиги химически эквивалентных ядер должны быть одинаковыми.
Метод решения
Симметричная работа, быстрое движение
магнитная эквивалентность
Условия: химическая эквивалентность, одинаковые константы связи.
Классификация и наименование спиновых систем
Классификация (сила связи): связь первого уровня, связь второго уровня.
имя
Спектр первого уровня
Состояние: муфта первого уровня ЯМР-эквивалент той же ядерной группы
Особенности: Количество кратных пиков подчиняется закону n 1. Коэффициент площади мультиплета - это соотношение коэффициентов после того, как бином (a b) разложен в n-ную степень. Центральное положение мультиплета представляет собой химический сдвиг, а максимальное расстояние мультиплета представляет собой константу связи J.
Спектрометры ядерного магнитного резонанса и методы испытаний
состав
Магнит или сверхпроводящее магнитное поле: Обеспечивает постоянное и однородное сильное магнитное поле.
Радиочастотный генератор: обеспечивает электромагнитные волны фиксированной частоты.
Радиочастотный приемник: воспринимает электрические сигналы
пробирка для проб
система считывания
Импульсный спектрометр ядерного магнитного резонанса с преобразованием Фурье PFT-ЯМР: высокая скорость обнаружения и высокая чувствительность
Базовые приготовления
образец
Растворитель: Дейтерированный реагент (образец легко растворим и не мешает сигналу): хлороформ, ацетон, бензол, дейтерированный реагент диметилсульфоксид.
Стандартный материал: Тетраметилсилан ТМС, 1%
Анализ спектра водородного ядерного магнитного резонанса
Введение
Принцип: Энергия воздействует на измеряемый объект, производя оптическое излучение, а световое излучение воздействует на измеряемый объект, вызывая изменения.
Свойства электромагнитного излучения
Основные свойства: корпускулярно-волновой дуализм (волновая природа, корпускулярная природа).
Летучесть: не может объяснить излучение и поглощение радиации.
Частичная природа: Свет состоит из фотонов, и энергия света сконцентрирована на частицах света.
электромагнитный спектр
Зона с высоким уровнем радиации
Гамма-лучи имеют наибольшую энергию и возникают в результате переходов уровней ядерной энергии.
рентгеновский переход внутреннего уровня энергии электрона
Оптическая область спектра
УФ-излучение
Переходы энергетических уровней внешних электронов в атомах и молекулах
видимый свет
Инфракрасное излучение
Молекулярные колебательные и вращательные переходы уровней энергии
Спектральная область
микроволновая печь
Переход уровня вращательной энергии молекулы
электромагнитные волны
Переход уровня ядерной спиновой энергии
Электромагнитное излучение и взаимодействие материи
поглощать
Энергия электромагнитных волн в точности равна разности энергетических уровней, а материя поглощает энергию
Атомно-абсорбционный переход
молекулярное поглощение
УФ-видимая, инфракрасная абсорбционная спектроскопия
выбросы
Материя выделяет энергию в виде фотонов, создавая электромагнитные волны.
Атомно-эмиссионная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия, фосфоресцентная спектроскопия, хемилюминесцентный метод;
рассеяние
Фотоны сталкиваются с молекулами материала и меняют направление своего движения.
Упругое столкновение, без обмена энергией: рэлеевское рассеяние.
Неупругое столкновение, обмен энергией: комбинационное рассеяние
Преломление, отражение, интерференция, дифракция
Методы оптического анализа и их классификация.
Классификация форм радиации
я буду
Основа: длина волны и интенсивность излучаемого света.
возбужденное состояние в основное состояние
спектр поглощения
Основа: Спектр, создаваемый веществом, поглощающим соответствующую лучистую энергию.
УФ-Видимая, ИК-, ЯМР-спектроскопия
спектр рассеяния
Комбинационное рассеяние
спектральная форма
Атомный спектр
линейчатый спектр
Переход энергетических уровней во внешнем слое атомов, линейчатый спектр
непрерывный спектр
Возникает излучение черного тела, которое является интерференционным фактором и может использоваться в качестве непрерывного источника света.
молекулярный спектр
полосовой спектр
Уровень электронной энергии, уровень вибрационной энергии, уровень вращательной энергии
Небольшая разница энергетических уровней, полосовой спектр.
Неспектральный метод: уровень внутренней энергии не меняется, измеряются только изменения электромагнитного излучения.
Спектрометрические инструменты
Источник излучения, спектроскопическая система, контейнер для проб, детектор, считывающее устройство
источник радиации
Непрерывный источник света: спектр молекулярного поглощения: дейтериевая лампа, вольфрамовая лампа.
Линейный источник света: Атомно-абсорбционная: лампа на парах металла, лампа с полым катодом.
Спектрофотометр (монохроматор): входная и выходная щели, коллимирующая линза, дисперсионный элемент, фокусирующая линза.
контейнер для образцов
кювета (поглощающая ячейка)
УФ: Кварц
Вид: силикатное стекло
Специальное устройство: Небулайзер (атомно-абсорбционная спектрофотометрия).
Детектор
Квантованный детектор (детектор фотонов)
Тепловой детектор: для зоны инфракрасного освещения
Сигнальный процессор и считывающее устройство
Усиливайте выходной сигнал, меняйте постоянный или переменный ток и т. д.