核磁共振是磁场环境中的自旋磁性核系统与外加匹配射频场之间的相互作用。常规核磁共振仪器(包括波谱仪、成像仪和分析仪)依赖于高度均匀的磁场,均采用磁体包围样品(outside-in)的检测模式,在大磁体(永磁体或超导线圈)产生的高度均匀的磁场中进行小样品的检测或成像,其系统价格昂贵,体积庞大、笨重不便移动,而且半封闭或全封闭的磁体结构严格限制了样品的形状及尺寸。非常规NMR(Nuclear Magnetic Resonance)指被测物可放于磁体的一侧或是包围磁体,其打破了磁体包围样品的传统的核磁共振检测模式。单边核磁共振是非常规核磁共振的一种主要形式,其磁体构型主要有两种:U型磁体和条型磁体。适配相应的射频线圈、谱仪、射频功放和前置放大器等电子学部件即可组成一套单边核磁共振系统,其具有系统简单,成本低,可便携至现场进行实时检测,测量样品可直接放于磁体表面,无需复杂的预处理,可实现无损无污染检测等优点。另外单边磁体具有天然恒定的梯度磁场,可轻易实现扩散系数的测量。本文开展了单边核磁共振技术在分析领域的探索,旨在未来单边核磁共振技术可成熟广泛地应用于在线测量、质量监管等。本文基于Halbach阵列的半环形单边磁体搭建了一套单边核磁共振系统,对磁体参数进行了标定,如探测深度、磁场强度和梯度等,探索了系统最优的采集参数,在此基础上开展了标样样品含油率的测定、水样品扩散-弛豫的测定,常温下盒装酸奶品质的监测和牛乳掺假的快速检测等应用研究。结果表明:根据弛豫谱峰位及峰下面积可很好地测定标样中的油水比例;不同回波时间下水信号的CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)衰减曲线不同,其差异就是由扩散导致的;在恒定梯度磁场中不同掺假比例样品随掺假质量浓度的升高其横向弛豫时间(T2CPMG)逐渐增大;经弛豫矫正后盒装酸奶样品T2峰位的变化可间接反应其新鲜度。单边核磁共振技术以其独特的优势在新兴的核磁共振分析领域,如食品品质与安全、文化遗迹的现场检测等具有巨大的应用前景。