对NMR波谱数据的统计分析是基于NMR代谢组学研究的关键问题之一. 鉴于NMR波谱信号可以近似为样品中各种成分谱信号的线性叠加，本文将非负矩阵分解(NMF)方法引入基于NMR代谢组学的数据处理中，并与代谢组学中常用的统计方法——主成分分析(PCA)进行比较. 通过NMF和PCA两种方法对健康志愿者与2型糖尿患者血液和尿液的NMR谱图的统计分析，对所获取的特征代谢物进行比较和验证，并探讨了PCA方法可能存在的不足之处及其原因；阐明了NMF方法是基于NMR的代谢组学研究中较理想的数据分析方法. 最后，讨论了基于NMR代谢组学在糖尿病研究中的前景.
对基于分子间多量子相干的矢量场成像进行了系统的模拟研究. 模拟结果表明：这类成像能够对几十微米量级的异质结构进行成像，并较好地抑制来自均匀介质的信号. 即使不存在梯度磁场情况下，通过相位循环该方法亦可实现对异质结构的成像. 这将有助于开拓基于分子间多量子相干成像的应用领域，深化对其成像机制的理解.
核磁共振中分子内与分子间多量子相干已得到充分的发展和广泛的使用. 为深入系统地比较研究两种多量子相干的物理机理与性质及其潜在的应用，本文总结近年来相关研究的前沿，首先系统地论述了产生这两种多量子相干的基础－偶极耦合－的作用机理，然后再分别描述基于分子内偶极耦合的分子内多量子相干和基于分子间偶极耦合的分子间多量子相干的原理、性质、及其在化学、生物等领域中的应用.
采用MRI评价自制肝组织特异性非离子型高分子磁共振造影剂在小鼠体内药物投递效果. 分别在注射造影剂后0.1 h、6 h、12 h、24 h及7天采集磁共振T1加权图像. 所有扫描均在1.5T临床磁共振成像仪上完成, 以固定体线圈为射频发射线圈, 三英寸圆形表面线圈为信号接收线圈. 数据分析前采用线圈非均匀性校正和信号非稳定性校正进行预处理. 实验结果显示，线圈空间敏感性校正使得小鼠组织图像信号强度空间更加均匀，稳定性校正后使得图像数据更加准确可靠，MRI是一种在体评价顺磁性标记高分子化合物药物投递效果的有效方法.
任意波形发生器（又叫函数发生器）作为一种通用的信号源，在物理、电子、计算机等领域有着广泛的应用. 本文提出了一种不依赖PC机总线的、完全独立的、 可用于低场磁共振成像的多用途任意波形发生器（Arbitrary Waveform Generator, AWG）设计方案，围绕着这种方案，研制了80 MHz通用磁共振任意波形发生器. 并提供了实际测试数据和成像实验结果，对研制情况和实验结果进行了总结和讨论.
提出一种具有自触发功能的高精度梯度波形发生器，其主要特点在于其采用了高精度（24 位）DAC，并具有自触发功能，使梯度波形发生器能独立于脉冲序列发生器工作，从而解决了高精度DAC群延时的问题.
讨论了一种在核磁共振成像数字谱仪中保证射频发射机与接收机之间射频信号相位相干的方法，该方法在成像脉冲序列执行过程中，同步切换发射机与接收机的频率，并在脉冲序列最后，将发射和接收频率恢复到脉冲序列最初的频率值，从而实现发射与接收的信号相干，其优点是无需加入额外的"回绕延时"，从而使得脉冲序列的编写得到简化，并且该方法不依赖于磁共振谱仪发射机和接收机硬件部分的具体结构，是适用于数字化谱仪的一种普遍的方法.
提出了一种基于傅立叶变换的射频场分布测量方法，该方法可以方便地测量出射频场的分布，其测量结果与样品的均匀度无关并且可以分别观测某个像素点处的层内射频场非均匀性或某个小区域内的射频场非均匀性.
开发了基于核磁共振（NMR）谱仪的医学MRI软件系统. 本文主要介绍了数据采集及处理系统，扫描方案的设计可以用于几乎所有的磁共振成像实验，预扫描定制方案解决了不同实验应有不同的预扫描这一要求，谱仪的无关性保证了本系统可以很方便地附加在任何谱仪上. 最后给出了软件系统跟DiSpect谱仪相联并在0.35 T系统上获取的实验结果.
提出了一种结合了小波域和空间域处理方法的图像增强算法. 该算法首先对小波域中的高频系数进行修正，使图像具有更好的局部对比度和更丰富的细节，由于双树复小波变换（Dual-tree Complex Wavelet Transform，DT CWT）具有更好的方向选择性，在小波变换的过程中选用了这一方法；然后，通过空间域中的非线性变换，调整图像的整体对比度. 该算法可根据图像本身的特性实现参数的自动选择. 经过本文方法的处理所得的图像，无论在视觉效果上还是在统计上，都优于前人工作的结果.
合成了一种聚氧乙烯（PEO）接枝多壁碳纳米管（MWNT），利用固体NMR研究了接枝在MWNT表面的PEO链的聚集态结构. 实验观察到了MWNT的NMR信号， 并发现PEO的聚集态结构为非晶，这些现象说明PEO的醚氧原子中的n电子与MWNT上π体系中的电子之间存在着一种n-π相互作用，正是这种作用使得PEO不能结晶.
NGR为肿瘤血管特异导向肽，将其与功能肽KV7连接构建成一导向功能多肽NGR-KV7；为研究该多肽与人肿瘤乳癌细胞的相互作用，应用核磁共振技术来探讨该多肽与细胞的作用位点和亲和性；通过1H NMR和T2弛豫谱的分析，推断该多肽分子与人乳癌细胞结合紧密，亲和程度高.
运用核磁共振波谱技术对临床慢性胰腺炎和胰腺癌患者的胰液样品进行体外波谱学分析，观察和鉴别胰腺癌和慢性胰腺炎的特征代谢物变化，从而为胰腺癌以及相关胰腺疾病的病理研究提供基础数据和实验方法. 本文利用胰液样品在室温下能长时间稳定的特性，对其进行了质子的1D、TOCSY和J-resolved等多种NMR实验，并对其主要特征峰进行了指认. 实验结果显示在δ 1.19的三重峰是这两种病变在胰液中的主要区别：只在慢性胰腺炎图谱中观察到，而在胰腺癌图谱中未见. D实验结果表明此特征峰为乙氧基中的甲基峰，而乙氧基可能与胰腺中乙醇的代谢有关
通过液体核磁共振（NMR）谱以及动力学参数测量研究了聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）在水和甲醇的混合溶液中的相变行为. 通过PNIPAAM在水和甲醇混合溶剂中1H核磁共振谱、纵向弛豫时间T1、横向弛豫时间T2和自扩散系数D随甲醇含量的变化发现，大分子在发生相变时，在1H核磁共振谱中伴随有宽峰的出现和消失，同时弛豫时间和自扩散系数均有显著变化. 实验结果表明，1H NMR谱图以及弛豫时间和自扩散系数等多种核磁共振参数可以用来灵敏表征PNIPAAM在水和甲醇混合溶液中的相变行为
分析了铷频标内锁频环路相敏检波基本原理和数字伺服的基本方法. 采用单片机(MCU)、模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)设计了一种数字伺服系统. 利用该数字伺服系统，实现了铷原子频标的闭环锁定，短期稳定度指标达到一般商品铷钟水平.
用量子化学计算的方法，采用三甲基氧膦（TMPO）、吡啶和三甲基膦（TMP）3种探针分子，研究了工业上常用的3种分子筛H-Y、H-ZSM5、H-MOR的Bronsted酸强度，讨论了这3种探针分子化学位移与Bronsted相对酸强度的相关性，揭示了各种探针分子在表征Bronsted酸性上的适用性.
生物组织是基于NMR的代谢组学研究的主要对象之一，广泛应用于分子病理学、毒理学、生物医学等众多领域. 但是，为了保证测定的准确，组织的NMR实验往往需要在较低的温度下和较短时间内完成，以防止由于组织内酶的降解和扩散而导致的某些代谢物质的分析信息被破坏. 统计全相关谱(Statistical Total Correlation Spectroscopy, STOCSY)是依靠一维谱来实现二维谱的一些功能的方法，不需要额外的实验时间，已经被广泛应用于代谢组学研究中. 本文采用STOCSY方法，通过对一系列1H高分辨魔角旋转谱的统计分析和计算，得到了肾脏组织的准二维相关谱，其中共振峰之间的相关较为准确的反应了物质之间的耦合信息，为物质的归属提供了帮助.
基于Mavromoustakos等人的分子动力学和蒙特卡罗方法结果，本文利用量子化学计算的方法研究了SARTANS（沙坦）类的3种AT1受体拮抗剂（V8、V12和BZI8）. 在B3LYP/6-31G(d)方法下计算得到了3种药物分子的平衡几何结构，并且采用B3LYP-GIAO/6-311G(d，p)方法计算了这些药物分子中的质子化学位移. 通过研究结果可以看出，本文采用量子化学方法计算得到的3种分子的结构与Mavromoustakos等人通过分子动力学和蒙特卡罗方法得到的结果比较接近，计算结果与核磁共振实验的ROE数据和1H谱相比吻合得较好，说明所获得的结构较为合理. 另外通过对所获得分子结构进行叠合分析发现，同属SARTANS类的3种分子在联苯咪唑环区域具有很大的相似性.
过去的几十年里，超低温探头技术是使得NMR 灵敏度得到极大提高的技术上的唯一进步. 本文详细介绍了布鲁克各种类型超低温探头的技术创新和应用实验. 布鲁克超低温探头在灵敏度上的飞跃，使得科学家可以研究以前无法研究的小量样品，样品测试的通量最高可增加16倍. 各种新型的超低温探头也将把超低温探头的应用扩展到新的领域.
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