超导核磁共振磁体优于永磁体的优点

磁体是MMR谱仪的重要组成部分。它的作用本质上是把样品暴露在一个强而均匀的磁场中。可以实现的灵敏度和分辨率与应用的场强成正比。

连续波60或90兆赫仪器在早期的常规核磁共振研究中很流行。早期的仪器使用笨重的永磁体，但在本世纪初，技术的进步允许开发更小的桌面仪器，以满足教育机构和研究实验室的要求。这类仪器需要稳定的电源供应和水冷却，以消除运行过程中产生的热量，防止现场漂移。

超导性的发现给核磁共振波谱学带来了一场亟需的革命。它引进了能够产生稳定磁场的磁铁。这种磁体使用由超导材料线圈制成的电磁铁。当冷却到低温时，这样的线圈失去所有的电阻，并传导非常大的电流而不产生热量。这使得它有可能在800- 900赫兹的水平上达到超过20特斯拉(1特斯拉=(10^4 \)高斯)的稳定磁场强度。

在这种系统中，液氦被用作冷却剂。该磁铁组件被安置在一个绝缘的低温恒温器内。低温恒温器的外壳含有77°K的液氮，以防止液氦的蒸发损失。

超导磁体为核磁共振波谱学家提供了几个优势:

较低的电力消耗

高千瓦或兆瓦的电力供应是不需要的现场发电。一旦电场实现，电源可以关闭，因为在超导条件下，电场成为自我产生。这大大降低了电气运行成本。

高度稳定的领域

在极低的漂移条件下，20 - 30特斯拉的高场强是可能的。这种均匀的高强度场在大型复杂分子(分子量高达几千道尔顿)的核磁共振波谱中具有巨大的价值。

较低的空间需求

与永磁体和电磁铁相比，超导磁体具有更低的功耗。

应用范围广

高强度和均匀性的稳定场允许研究一些复杂的分子物种，如生物分子、药物发现分子和涉及磁共振成像的研究。

超导磁体应用的明显局限性是低温液体的额外成本和缺乏紧急停车程序。然而，应用范围的增加远远超过了这些限制。