固體核磁共振(nmr)能夠原位測(cè)定具有原子分辨率的分子結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)信息，在材料表征、多相催化和結(jié)構(gòu)生物學(xué)等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。強(qiáng)磁場(chǎng)有助于提高nmr檢測(cè)靈敏度和譜圖分辨率，但同時(shí)對(duì)探頭設(shè)計(jì)也提出新的挑戰(zhàn)：波長(zhǎng)效應(yīng)導(dǎo)致射頻場(chǎng)(b1場(chǎng))均勻度下降、射頻電場(chǎng)相對(duì)強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致b1場(chǎng)強(qiáng)度受限、含鹽生物樣品與強(qiáng)電場(chǎng)相互作用導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重甚至失去活性。因此，開展高場(chǎng)下的低旋磁比四極核和生物大分子固體nmr研究，亟需能產(chǎn)生高均勻度和強(qiáng)度b1場(chǎng)、低電場(chǎng)探頭，以提高nmr檢測(cè)靈敏度、縮短譜圖數(shù)據(jù)采集時(shí)間。

毛文平通過(guò)引入交叉線圈、平衡電路以及阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，使得雙共振靜態(tài)探頭獲得了以下主要性能參數(shù)：1h通道b1場(chǎng)均勻度a810/a90約為96%，最大去偶場(chǎng)強(qiáng)度為132khz*80ms，含鹽樣品脈沖功率損耗為0.02mw·khz-2·mm-1(僅為螺線管線圈探頭的10%，因此有利于降低含鹽樣品的發(fā)熱效應(yīng)，測(cè)試樣品為濃度為0~1000mmnacl溶液)；x通道可覆蓋31p及以下所有l(wèi)armor共振頻率，b1場(chǎng)a810/a90約為83%，金剛烷靜態(tài)cp實(shí)驗(yàn)4次累加靈敏度為88(相同條件下某商業(yè)4毫米雙共振mas探頭靈敏度為46)。

該探頭將納入合肥戰(zhàn)略能源和物質(zhì)科學(xué)大型儀器區(qū)域中心向用戶開放。

以上研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助。