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1946年,Bloch和Purcell等人发现核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)现象,自此之后,NMR分析方法广泛应用于物理、化学、医学等领域,前后共获得了五次诺贝尔学奖,彰显了其重要的学术价值和广泛的应用前景。高分辨核磁共振谱通常依赖于均匀性很高的磁场,磁场的不均匀性导致谱峰的相位和频率发生变化,最终使谱线增宽,无法获取有价值的谱图信息。和均匀的液体溶液样品不同,活体生物组织等样品中由于存在固有的不均匀性,将产生无法通过匀场或者锁场等手段消除的不均匀场。分子间多量子相干信号(intermolecularMultiple-Quantum Coherence,iMQC)源于分子间的远程偶极相互作用,仅依赖于偶极相关距离内的磁场相对均匀性,可用于在不均匀磁场下获得高分辨的NMR谱。分子内零量了相干信号(zero-quantum coherence,ZQC)有零量子特有的抵抗不均匀场的性质,也可以用于在不均匀磁场下获得高分辨的NMR谱。本论文主要提出两种能够在不均匀场下快速获得二维高分辨率NMR谱的序列,主要工作归纳如下: 一、简要介绍iMQC的研究历史和进展,并以CRAZED脉冲序列为例,详细地讨论了iMQC的三种理论:经典理论、量子理论和量子-经典理论。简单地介绍了MQC的检测方法和应用范围。 二、本论文将分子间多量子相干技术应用于获取不均匀场下的高分辨二维谱中,设计了一种能够在不均匀场下快速获得高分辨二维J分解谱的iZQC-JACQ脉冲序列,结合折叠校正技术和J采样模块,最后通过数据处理将三维数据投影到二维平面,能够快速获得高分辨二维J分解谱,实验时间控制在几分钟级,大大提高了实验的采样效率,使高分辨二维J分解技术有了更广阔的应用前景。 三、本文将分子内多量子相干技术应用到不均匀场高分辨二维谱中,设计了一种在不均匀场下基于分子内零量子相干的快速获得高分辨二维谱的ZQC-JACQ脉冲序列,结合分子内零量子相干技术和.J采样模块,最后通过数据处理将三维数据投影到二维平面,得到高分辨率二维谱。使用升降算符理论对ZQC-JACQ脉冲序列进行了详细的推导,获得了其信号表达式,并使用溶液样品验证了ZQC-JACQ脉冲序列的可行性,为ZQC-JACQ脉冲序列能够应用在更加复杂的生物样品上提供了可能性。