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第151章 谱法核磁相关最后的干巴巴（第1页）

第151章谱法（核磁相关最后的干巴巴）

分层的氢原子核分布确实可以产生图像，如果有着复数的相同物种样本，就可以仅仅根据氢原子核分布来相互对照，发现一系差异，通过统计来确认差异产生的原因与后果，进而发现病灶诊断出一些病症——这就是医用核磁共振成象的普通平扫。

仅仅基于氢原子核横纵分布成像的核磁平扫，对大脑、神经、血管、肌肉以及内脏软组织癌变等病灶非常敏感，可以有效的筛查出病变。

但是格拉维斯哪找第二株相同品种的泰坦蔓藤去？就算真存在第二株相同的魔植，那也不满足统计采样标准啊，至少需要几十上百个样本才具有统计学意义。

它需要的也不是基于统计学对照寻找泰坦的病变区域，而是要重构泰坦巨兽体内各部分组织的分子结构以及泰坦巨兽的内部结构。

更何况还有其它各不相同的泰坦巨兽呢，想要依靠这样简单的成像理解泰坦巨兽的内部结构无意义痴龙说梦。

实际上，灰鲸得到的成像是复杂的彩色图像，已经精细到可以解出分子结构，重建出详细的三维图像。

这是怎么做到的呢？这更像是一个拼图游戏，只不过用于拼图的材料比较抽象，全是一些频域信号。

拼图的第一块就是有着自旋的原子核在共振后释放的衰减信号。

灰鲸检测的夜不仅仅是氢原子核，射频电场的频率也是变化的。只要原子核质子中子并不都是偶数，该原子核自旋就不为零，就可以在合适频率的射频电场中产生共振，从而被探测出来。

事实上，裂分得能量差非常小，也就是天花板反旋转陀螺与地面正旋转陀螺直接的数量差很小。依然以12自旋的氢原子核为例，在常温时，氢原子核在7特斯拉的外加磁场下裂分能量差只有万分之五左右。

灰鲸制造的是脉冲射频电场，间隔足以让陀螺从共振中恢复原本磁场中的分布，通过多次检查提高了信噪比。

深海之中环境低温，裂分能量差略微有所提高，也没啥明显改变。除了多次测量降低信噪比外，更大的磁场可以让裂分能量差更大，灰鲸提供的磁场并没有超过10特斯拉。

再大的磁场就会对无明显磁性的有机生命产生明显的效应——比如15特斯拉的磁场已经能通过磁抗将青蛙悬浮起来，幼龙怕灰鲸继续增加磁场会惊动到鲜花蔓藤。

让青蛙在磁场中悬浮起来的是磁抗，磁抗有希望给核磁共振解出分子结构带来第二块拼图。

原子与分子当然不是只有核，它们外圈环绕着电子云。电子是典型的带电粒子，显然也会受到核磁共振中的外加磁场影响。电子处于外加磁场中，会受到洛伦兹力进行垂直磁场方向的圆周运动，带电粒子旋转相当于环形电流，会产生一个更小些的新磁场，这个新产生的小磁场方向与外加磁场相反。

也就是说，包裹着分子的电子云在外加磁场造成的圆周运动中，产生了一个方向相反的小磁场，抵消了部分外加磁场。相对于处于电子云包裹之中的原子核来说，就是为其屏蔽了部分磁场，屏蔽部分磁场就是磁抗性的产生原理。

在磁抗作用下，原子核感受到的实际磁场就弱于外加磁场，两者的差值由核外电子云密度引起，这个差值反应了该原子在分子中所处的环境。

由此，通过固定外加磁场的强度，去改变射频磁场频率，能得出所测原子核共振频率。或者固定住射频频率，改变外加磁场的强度，就能确定共振原子核在分子中所处的位置。

这就是核磁共振波谱法用于拼接完整结构的第二块拼图——化学位移。

电子是量子化的，有机分子的结构有着一定的规律，这导致电子云屏蔽的磁场具有比例性，所以化学位移大小是个相对数值。

通过频域信号反应出来的相对值就能解出部分分子结构。

至此，我们通过核磁共振波谱法已经可以得出特定原子核的分布，特定原子核在分子中的位置，该原子核在分子中的情况，以及部分分子结构。

想要完全得到完整的分子结构似乎还有些空缺，想要填补所有的空缺以幼龙的技术现在来说并不实际，但核磁共振波谱法依然能获得更多的信息，让整块拼图更加完整。

灰鲸得到的成像还有第三部分拼图：自旋不为0的原子核自身产生的磁场，同样会影响相邻的原子核。

依然是陀螺模型，处于地面旋转的陀螺会增强引力，与外加磁场同向出现增强。而处于天花板反向旋转的陀螺，则会如同电子云那样屏蔽掉部分外加磁场。由于原子核被电子云包裹其中，这种原子核之间的磁场相互作用是通过化学键传递的，一般情况下只能传递很短的距离，自衰减信号在进行傅里叶变化为频域信号后，会裂分出两个峰，被称做耦合裂分。

这是来自于原子和内部的相互影响作用，与电子云产生的磁抗不同，当外加磁场改变时，耦合裂分对应的频率不会改变，这就构成了分子结构的第三部分拼图。

灰鲸的彩色成像正是由这三部分拼图拼接而成，不但完整的显示了蔓藤截面的物质分布，同时获得了蔓藤组织的大部分分子结构。

可惜泰坦魔植也是不同于普通魔植的古怪玩意，蔓藤虽然扎根于海床之上，却不像正常植物和魔植那样吸收着根部周围的物质，也没有进行着呼吸作用。

否则格拉维斯给它喂点碳十三氧十七硫三十三这些同位素，通过蔓藤的同化作用合成的新物质分子中的氧碳硫就是有自旋的，灰鲸就能获得鲜花蔓藤结构物质完整的分子结构。

使用核自旋不为零的同位素去代替一些原本自旋数为零的核，就是核磁共振增强扫描的方法。

从某种意义来说，没有被灰鲸核磁共振检查惊动的鲜花蔓藤成分与结构的秘密完全曝光在了格拉维斯的视野之中