專利名稱：：鋰和其它原子核的超極化的制作方法鋰和其它原子核的超極化本發(fā)明涉及鋰及特征在于長(zhǎng)的縱向T\弛豫時(shí)間的其它原子核自旋如13C、29Si、31P的超極化。使用極化惰性氣體的磁共振斷層照相術(shù)(MRT)及磁共振譜學(xué)(NMR)的新近進(jìn)展在醫(yī)學(xué)、物理學(xué)和材料科學(xué)中獲得大量應(yīng)用。惰性氣體原子核的極化可通過(guò)借助于堿金屬原子的光泵激實(shí)現(xiàn)，如可參看Happer等人，Phys.Rev.A，29,3092(1984)。術(shù)語(yǔ)光泵激包括Kastler研發(fā)的方法，即與平tf態(tài)相比，通過(guò)光入射到物質(zhì)中可大大增加某些能態(tài)的占有數(shù)。通過(guò)光泵激可改變?cè)?、離子、分子和固體中的能級(jí)的相對(duì)占有數(shù)，并產(chǎn)生有序狀態(tài)。光泵激狀態(tài)的占有密度明顯偏離按玻耳茲曼分布的熱占有機(jī)率。通過(guò)塞曼能級(jí)的光泵激例如可達(dá)到原子的電子或核的》茲矩的平行構(gòu)型。通常在實(shí)際中在有惰性氣體氦和氮的存在下應(yīng)用堿金屬原子銣。已知這樣例如達(dá)到約20%的129Xe的核自旋極化。在1T和300K情況下，這種核自旋極化比臨床的磁共振斷層照相法中的平衡極化大大約100000倍。由此產(chǎn)生的信噪比的大大提高表明，為何可預(yù)計(jì)其在醫(yī)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)中將來(lái)會(huì)有新的應(yīng)用可能性。極化是指原子核、電子或光子的自旋的取向(排序)程度。例如100%極化意指全部的核或電子以相同方式取向。磁矩與核或電子的極化相關(guān)聯(lián)。核自旋或電子自旋的極化度大于在給定》茲場(chǎng)中室溫下的熱極化度時(shí)，該極化度稱為超極化。超極化的惰性氣體可用作造影劑或用于NMR光譜中。例如使人吸入超極化的129Xe或?qū)⑵渥⑸淙肴梭w中。10-15秒鐘后，極化的氛聚集在腦中。借助于磁共振斷層照相術(shù)測(cè)定該惰性氣體在腦中的分布。其結(jié)果用于進(jìn)一步分析。惰性氣體的選擇分別取決于應(yīng)用情況。129Xe具有大的化學(xué)位移。如果將氱例如吸附在表面上，則其共振頻率會(huì)有明顯變化。此外，氤還溶于親脂液體中。如需這類特性就使用氛。惰性氣體氦幾乎不溶于液體中。因此如果涉及空腔，通常應(yīng)用同位素^e。人類的肺是這類空腔的實(shí)例。一些惰性氣體還具有上述外的另一些有價(jià)值的特性。如同位素83Kr、21Ne和131Xe是四極矩的，其例如對(duì)基礎(chǔ)研究或表面物理研究中的實(shí)驗(yàn)是有利的。但這些惰性氣體是昂貴的，以致需大量應(yīng)用時(shí)是不適用的。由Driehuys等人的文獻(xiàn)(Appl.Phys.Lett.(1996),69，1668)已知，在極化器中以下列方式極化惰性氣體。從氣源開(kāi)始將由129Xe、4He和N2的混合物組成的氣流濃集在含Rb蒸氣的Rb容器中，并通過(guò)泵室輸送。借助于激光器產(chǎn)生環(huán)形的極化光，即在此光下光子的角動(dòng)量或自旋均為同一方向的光。在泵室中Rb原子以可泵激的形態(tài)一皮激光輻射(入-795nm，RbDl線)以l^人向于不茲場(chǎng)的方向光泵激，并從而極化Rb原子的電子自旋。這時(shí)將光子的角動(dòng)量轉(zhuǎn)移到堿金屬原子的自由電子上。由此使堿金屬原子的電子自旋大大偏移熱平衡。所以該堿金屬原子被極化。通過(guò)堿金屬原子與惰性氣體原子的碰撞將堿金屬原子的電子自旋的極化轉(zhuǎn)移到惰性氣體原子上。這樣就產(chǎn)生了核自旋極化的惰性氣體。即，通過(guò)堿金屬原子的光泵激所產(chǎn)生的堿金屬原子的電子自旋的極化通過(guò)堿金屬電子的自旋交換被轉(zhuǎn)移到惰性氣體的核自旋上，如Bouchiat對(duì)Rb/3He體系首次所指出的。由WO99/08766已知，除第一種可光泵激的堿金屬外還可使用輔助堿金屬作為第二種可極化的物質(zhì)。光泵激的堿金屬物質(zhì)將電子自旋極化轉(zhuǎn)移到輔助堿金屬物質(zhì)上，由此更有效和更快速地將堿金屬極化轉(zhuǎn)移到惰性氣體核如3He上。使用堿金屬原子，因?yàn)槠渚哂写蟮呐c光相互作用的光偶極矩。此外，堿金屬原子分別具有自由電子，以致在每個(gè)原子的兩個(gè)和多個(gè)電子之間不會(huì)出現(xiàn)有害的相互作用。銫也是一種很適用的石咸金屬原子，為實(shí)現(xiàn)上述效應(yīng)其優(yōu)于銣。但是，如對(duì)借助于銫來(lái)極化氙所需的具有合適光Cs波長(zhǎng)和足夠高功率的激光器，與相應(yīng)的用于Rb的激光器相比卻很少市售。為能在應(yīng)用寬帶的高功率半導(dǎo)體激光器時(shí)利用盡可能多的光子，在光泵激惰性氣體時(shí)在幾個(gè)大氣壓下操作。根據(jù)待極化的惰性氣體種類的不同，堿金屬原子的光泵激是不同的。為極化129Xe,使在約7-10bar壓力下的氣體混合物連續(xù)或半連續(xù)流過(guò)筒形玻璃池。該氣體混合物由94%的4He、5%的氮和1%的氙組成。該氣體混合物的典型流速為1cm/秒。超極化的核自旋和電子自旋依其環(huán)境或多或少快速弛豫?？蓞^(qū)分為縱向T^弛豫時(shí)間(筒稱1\時(shí)間)即所謂的相鄰自旋的自旋-晶格弛豫和橫向丁2弛豫時(shí)間即所謂的自旋-自旋弛豫。在^e極化情況下，在極化器中的所需壓力是由^e本身產(chǎn)生的，因?yàn)镽b-3He碰撞的電子自旋弛豫率小。而在Rb-I29Xe的自旋交換泵激情況下則并非如此，因此壓力是通過(guò)附加的緩沖氣體如"He產(chǎn)生的。由不同的弛豫率和自旋交換率產(chǎn)生不同的極化要求。在3He情況下，核自S走才及化的建立時(shí)間以小時(shí)計(jì)。但因?yàn)?如」He碰撞的銣自旋破壞率也較小，所以可在高We壓下(〉5bar)操作。相反，對(duì)于129Xe,由于較大的自旋交換作用截面，其核自旋極化建立時(shí)間為20-40秒。由于在光自旋交換泵激時(shí)銣-氙碰撞的非常大的銣電子自旋弛豫率，氙分壓只能小于100mbar，由此可保持足夠高的銣極化。因此在這種極化器中可使用"He作為緩沖氣體進(jìn)行線展寬。極化器可設(shè)計(jì)成流動(dòng)極化器如用于極化129He,或設(shè)計(jì)成適于如3He的具有封閉式樣品池的極化器。在流動(dòng)式極化器中，氣體混合物首先流過(guò)后面稱為"貯備容器"的容器，在該容器中存在有一定量的Rb。其中存在有銣的貯備容器與接連的玻璃池一起經(jīng)加熱到約100-170°C。通過(guò)提供該溫度^f吏銣氣化。在氣相中，氣化的銣原子的濃度由貯備容器中的溫度確定。該氣流將氣化的銣原子從貯備容器轉(zhuǎn)移進(jìn)例如筒形樣品池中。呈連續(xù)運(yùn)行的功率約為50-100瓦的提供環(huán)形極化光的強(qiáng)功率激光以軸向即在流動(dòng)方向上射透樣品池，并將銣原子光泵激到高極化狀態(tài)。該激光的波長(zhǎng)需與銣原子的光吸收線(D1線)相匹配。換句話說(shuō)，為將光的極化最佳轉(zhuǎn)移到堿金屬原子，該光的頻率需與光學(xué)躍遷的共振頻率相一致。該樣品池處于約10高斯的靜態(tài)^磁場(chǎng)B。中，該;茲場(chǎng)由線圈，特別是所謂的玄姆霍茲線圏對(duì)產(chǎn)生。該磁場(chǎng)的方向平行于樣品池的筒軸或平行于激光的輻射方向。該磁場(chǎng)用于導(dǎo)向極化的原子。通過(guò)激光器的光以光高極化的銣原子在玻璃池中特別是與Xe原子碰撞，并將其極化傳遞給氛原子。由于銣的熔點(diǎn)比其余氣體的熔點(diǎn)高，這就使銣在樣品池的出口處淀積在壁上。極化的氙或殘余氣體混合物繼續(xù)乂人樣品池導(dǎo)入冷凍部件中。該冷凍部件由玻璃燒并瓦制成，其端部浸在液氮中。該玻璃燒并瓦還置于>1000高斯強(qiáng)度的^f茲場(chǎng)中。高極化的氙氣作為水淀積在冷凍部件的內(nèi)玻璃壁上。在整個(gè)裝置中的流動(dòng)速度可經(jīng)針形閥控制，并用測(cè)量?jī)x測(cè)定。如果流動(dòng)速度增加太快，則沒(méi)有時(shí)間將極化從銣原子轉(zhuǎn)移到氙原子上。因此僅達(dá)小的極化。如果流動(dòng)速度太低，則要耗費(fèi)太多時(shí)間來(lái)使所需量的高極化氙冷凍。由于在Xe冰中的弛豫，氙原子的極化重新下降。該氙原子的弛豫會(huì)通過(guò)冷凍以及通過(guò)該冷凍部件經(jīng)受的強(qiáng)》茲場(chǎng)而明顯減慢。因此需在極化后盡快和無(wú)損失地冷凍該惰性氣體氙。盡管不能通過(guò)冷凍完全避免弛豫，但在氙極化大大下降到不再可繼續(xù)應(yīng)用起始的高極化氣體之前，其在77K下保持約1-2小時(shí)。為極化各個(gè)自由的堿金屬原子，需要一定的能量。該所需的能量相應(yīng)于將堿金屬原子的自由電子從基態(tài)提升到激發(fā)態(tài)的共振頻率。為將該能量從激光器最佳地轉(zhuǎn)移到堿金屬原子上，該激光器的光的頻率要與該堿金屬原子的共振頻率相一致。一些激光器在一定的頻譜內(nèi)發(fā)射其光。其不是單一的頻率，而是多種頻率的分布?？晒┦褂玫募す庾V以所謂的線寬表征。為經(jīng)濟(jì)地極化堿金屬原子，擬使用其頻率和線寬與堿金屬原子的共振頻率或光學(xué)線寬相一致的寬帶半導(dǎo)體激光器。為能將能量從繳光器較好地轉(zhuǎn)移到堿金屬原子上，在極化期間提供適于石威金屬原子的碰撞配偶體。4He原子特別可用作^6並撞配偶體。通過(guò)相互作用或通過(guò)與氦原子的碰撞展寬了堿金屬原子的光學(xué)線寬。該原子譜越寬，就越易于使用光譜寬的并從而廉價(jià)的激光器。壓力越高，則在堿金屬原子和碰撞配偶體如4He之間的碰撞數(shù)越高。例如對(duì)4He,堿金屬原子光學(xué)線寬的展寬正比于氦氣的壓力。此外，4He具有有價(jià)值的特性，即其對(duì)堿金屬原子的極化僅有微小的有害影響。因此在^Xe極化時(shí)通常用達(dá)94。/。由"He組成以及壓力為約10bar的氣體混合物運(yùn)行。用于Rb電子超極化的現(xiàn)有技術(shù)已知的100瓦強(qiáng)激光器是典型光譜寬為2-4nm的玻璃纖維偶合的二極管激光器。在10bar的氣體壓力下，銣原子的光學(xué)躍遷的線寬展寬到約0.3nm。因此在通常使用具有2nm線寬的高功率二極管激光器進(jìn)行光泵激的現(xiàn)有的銣-氙極化器中，僅利用了一小部分激光器光。在氣體混合物中4He的分壓最高為10bar。與通常的分壓(氙或氮)相比，其是非常高的。這應(yīng)導(dǎo)致極化的堿金屬原子或惰性氣體原子極少達(dá)到玻璃池的內(nèi)壁并在那里例如由于與順》茲中心的相互作用而失去其極化。隨"He分壓增加，極化原子不利地碰撞內(nèi)壁的機(jī)率下降。極化的堿金屬原子如銣可產(chǎn)生熒光輻射。如果該輻射由其它極化的堿金屬原子所俘獲，則該俘獲將導(dǎo)致該堿金屬原子去極化。在惰性氣體極化時(shí)在氣體混合物中所用的氮用于阻止熒光，并由此阻止輻射俘獲。在氣體混合物中的元素氮也如氙一樣僅具有小的分壓。該分壓通常約為0.1bar，重的惰性氣體原子如氙原子在與堿金屬原子碰撞時(shí)會(huì)引起該石威金屬原子的極化的強(qiáng)烈馳豫。為在光泵激時(shí)保持該堿金屬原子的極化盡可能大，在氣體混合物中氙氣的分壓需相應(yīng)較小。甚至在氣體混合物中氙氣的分壓為0.1bar的情況下，仍需約100瓦的激光器功率，以在整個(gè)樣品體積中達(dá)到約70%的堿金屬原子的極化。按現(xiàn)有技術(shù)，具有合適組成的氣體體積是通過(guò)筒形樣品池壓制的。產(chǎn)生極化的激光器的光在樣品池中被吸收。這時(shí)泵射束沿混合物流向并平行于》茲場(chǎng)照過(guò)樣品池，該混合物包括可光泵激的物質(zhì)和待超極化的原子核。相反，由US2002/0107439Al已知，激光以與流動(dòng)的混合物呈逆流方向照射入樣品池。在生物體系中，在血液中惰性氣體核的短的縱向T!時(shí)間以及在水溶液中的小溶解度大大限制了超極化惰性氣體的使用。例如對(duì)用于醫(yī)學(xué)目的，至今未能成功轉(zhuǎn)移具有足夠極化密度的129Xe至腦中，因?yàn)樵谘褐械脑?時(shí)間僅很短(約10秒)，并且其轉(zhuǎn)移技術(shù)也非常昂貴，或甚至還未研制出這種轉(zhuǎn)移技術(shù)。同樣這也適用于論述中的其佘惰性氣體。在DE10238637Al中提出一種用于制備核自旋極化的液體的方法。其中借助于光泵激或用斯特恩-革拉赫裝置產(chǎn)生極化的Li原子束，并導(dǎo)至液體上。但其缺點(diǎn)是在原子束中的鋰原子密度僅可達(dá)最高1013cm氣此外該方法僅在小壓力即<10—3mbar下可行。這顯著限制了所產(chǎn)生的極化Li原子或離子的總數(shù)(〈1015)。對(duì)在生命科學(xué)和材料科學(xué)中使用超極化的6Li和7Li,希望的是較大量即約1019超極化的Li+離子或Li原子的生產(chǎn)和貯備。本發(fā)明的目的在于提供一種用于鋰超極化的方法，該方法產(chǎn)生密度高得多的或總數(shù)目大得多的極化鋰原子或鋰離子。此外本發(fā)明的目的還在于提供一種用于制備較大量的固態(tài)或液態(tài)的超極化物質(zhì)的一般方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)權(quán)利要求1以及兩附權(quán)利要求的總體特征的的方法實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選實(shí)施方案列于其從屬權(quán)利要求中。本發(fā)明的通過(guò)在樣品池中的光泵激而超極化混合物中的鋰原子的方法的特征在于，借助于激光對(duì)第一類堿金屬進(jìn)行光泵激。然后導(dǎo)致該第一類堿金屬的光泵激電子自旋交換到基態(tài)的鋰原子的電子上。如下面所述，以此方式可替代現(xiàn)有技術(shù)已知的和如上所述具有顯著缺點(diǎn)的超極化惰性氣體作為造影劑。如表1所示，一系列堿金屬可在其蒸氣相中以不同難度進(jìn)行光極化。如果該堿金屬作為帶單一正電荷的離子如以鹽的形式存在，則其除少數(shù)例外(如LiF)外均易溶于水。堿金屬原子的所有原子核均有電核四極矩。但71^1+離子、"Na+離子、"K+離子、Rb+離子具有量級(jí)為0.1e.10—24cn^的較大核四極矩，以致其在水溶液中的核自旋極化會(huì)由于強(qiáng)的四極交換作用而較快速即在約10ms(Na+)-18秒CLi+)后衰變。^Cs+雖有小的核四極矩(4.10—3e-10-24cm2)，但核自旋極化也由于大的斯特因海姆因子而快速衰變。該斯特因海姆因子描述了由于與Cs離子的電子殼層的碰撞而使電場(chǎng)梯度增強(qiáng)。已知基于此觀點(diǎn)，優(yōu)異的候選者為SLi+離子。其具有非常小的核四極矩(4.6.10-4e.10-24cn^)和小的斯特因海姆因子。此外其有小的回轉(zhuǎn);茲比即0.62kHz/G。由此，60+離子的r時(shí)間可非常長(zhǎng)。其為從在水相中的約10min至對(duì)6LiD固體的大于2000h(在B=0.4T和T<1K時(shí))。因?yàn)槌瑯O化的相對(duì)SLi+較廉價(jià)、具有長(zhǎng)的T！時(shí)間并如此小，以致在池中、多孔材料中、納米通道或離子通道中的核自旋極化幾乎可無(wú)損失地?cái)U(kuò)散，所以其作為NMR示蹤劑是所有超極化惰性氣體的較好替代物。在本發(fā)明范疇中還可看出，高密度下的Li原子不可直接進(jìn)行光泵激。如表1所示，對(duì)于鋰原子光學(xué)Dl能級(jí)和D2能級(jí)相互非常接近(僅0.12謹(jǐn))。這意味著，在中等緩沖氣體壓力(>50mbarHe氣)下和在較大的鋰濃度(>1012cm,下，鋰的D,線或D2線即已由于碰撞展寬而重疊。結(jié)果，例如在環(huán)形極化泵激光下，Li原子的兩基態(tài)會(huì)同時(shí)減少占據(jù)，由此使Li基態(tài)的最終總極化幾乎為零。表l:堿金屬原子的物理性質(zhì)其中"alk:同位素豐度/:核自旋Kalk:回轉(zhuǎn)磁比Di線2&/2—2尸1/2光學(xué)躍遷02線2S1/2—2尸3/2光學(xué)躍遷whf:基態(tài)的超精細(xì)分裂<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>因此，在本發(fā)明方法的過(guò)程中，首先光泵激第一類堿金屬(AM)如Rb或K或還有Cs是有利的。該第一類堿金屬在中等密度即<1015cm-3下被非常有效地泵激，即極化度是非常高的(〉80%)。此外，在本發(fā)明范圍內(nèi)看到，可實(shí)現(xiàn)在呈基態(tài)的第一類堿金屬原子的光泵激電子與呈基態(tài)的鋰原子的電子之間的自旋交換，其中Li原子的密度可以非常高。在Rb和Li之間的該極化交換的速率為YexRb'Ll。已發(fā)現(xiàn)，在所述的堿金屬原子和鋰原子之間的間接光泵激能特別好地進(jìn)行，只要可將極為侵蝕性的熱的鋰蒸氣有控制地、即盡可能地在避免壁接觸和Li壁弛豫的情況下導(dǎo)入到樣品池中，并可發(fā)生與第一類堿金屬如Rb、K或Cs的交換作用即可。由此要使一種設(shè)備適于實(shí)施該方法，如下面將描述的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，有利的是在本發(fā)明方法中對(duì)Li極化過(guò)程和累積過(guò)程不需真空，并且Li原子的密度可調(diào)節(jié)到比現(xiàn)有技術(shù)例如高出103倍。在本發(fā)明中，借助于第一類堿金屬的間接光泵激有利的是可在樣品池中選用非常高的Li粒子濃度，如在約600。C溫度下至少為1015cm-3。優(yōu)選在約750-1200。C下可調(diào)節(jié)為1016-1018cm氣但該鋰原子可用中等密度的第一類堿金屬有效地間接極化。對(duì)此可使用密度為約1012-10"cm—"堿金屬氣化溫度Cs:T=70一180。C,Rb:T=100-200°C,K:T=200—300。C)的Cs、Rb、K，因?yàn)檫@樣自旋交換率YexAM，U比堿金屬電子自旋的極化衰變率Ysd要高。通過(guò)本發(fā)明方法可特別有利地提供較高密度的且極化度大于50%的超極化鋰原子。但在本發(fā)明的一個(gè)特別有利的方案中也可在另一方法步驟中氧化超極化鋰原子，并以此方法有利地提供、特別有利地是累積相應(yīng)量的Li+離子。該氧化的優(yōu)點(diǎn)在于，Li離子的核的T!時(shí)間比Li原子的T!弛豫時(shí)間長(zhǎng)多個(gè)數(shù)量級(jí)，例如至少是長(zhǎng)1015倍。以此方法特別有利的是可累積Li+離子。該Li+離子可用作超極化的MRT造影劑，通過(guò)此方法其可溶于合適的特別是生物相容的溶劑中。從以高密度存在的極化鋰蒸氣出發(fā)，通過(guò)氧化從每一鋰原子中去除一個(gè)電子，同時(shí)不會(huì)衰變Li核自旋極化。特別有利的是，在電子傳遞過(guò)程中盡管有氧化還原反應(yīng)，仍保持了Ll原子的核自旋極化。為此，在本發(fā)明范圍內(nèi)可看出，利用的是所參與的Ll原子的超精細(xì)偶合常數(shù)。該關(guān)系在于，在其殼層電子上的Lf原子的核自旋與228MHz的超精細(xì)偶合常數(shù)相偶合(見(jiàn)表1)。這意味，該超精細(xì)交換作用的超精細(xì)周期約為4.3ns。因?yàn)樵撝芷诒入娮觽鬟f時(shí)間(幾ps)長(zhǎng)1000倍以上，因此該核自旋幾乎完全不受影響并因此保持核自旋極化。以此方法可產(chǎn)生、累積和貯備大量的^i核自旋極化。在固體或在合適的液體中，Li核的極化度可無(wú)困難地達(dá)到1-90%。作為氧化劑可使用如02、H2或Cl2氣體。將該氧化劑例如導(dǎo)入樣品池的出口，并將超極化的鋰原子氧化成Li分子或Li鹽。將相應(yīng)于氧化劑的極化鋰分子(鹽)如LiD、LiH、LiCl引入冷阱。依所用冷卻劑相，該鋰分子溶解或直接作為鋰鹽以固體形式在冷阱中析出。特別是，呈固態(tài)的超極化的61^核有特別長(zhǎng)的1\時(shí)間，例如對(duì)LiD在》茲場(chǎng)為0.4T和溫度<1K下為2000小時(shí)以上。在T-77K時(shí)，T！約為幾小時(shí)。另一應(yīng)用目的決定了在產(chǎn)生極化的鋰離子后所進(jìn)行的處理的方式。因此本發(fā)明的可能應(yīng)用決不是僅限于此。更確切地說(shuō)，如此制備的超極化Li鹽可用于制備其它呈液態(tài)或固態(tài)的超極化物質(zhì)，其中，如下所述，可將Li+離子的核自旋極化轉(zhuǎn)移到陰離子的核自旋上。對(duì)此通用的方法包括下列步驟-通過(guò)在樣品池中用激光光泵激第一類堿金屬和將第一類堿金屬的經(jīng)光泵激的電子自旋交換到鋰原子的電子上而超極化鋰原子，-將鋰原子氧化成Li+離子，這時(shí)保持鋰離子的核自旋極化，-將Li+離子的極化轉(zhuǎn)移到呈相應(yīng)L^Ay固體(x，y是自然數(shù))形式的陰離子A的核自旋上。下面論述相應(yīng)涉及獨(dú)立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求的方法。為超極化鋰原子，引入樣品池中的混合物除含第一類堿金屬和鋰外還含例如N2和4He。通過(guò)環(huán)形極化激化首先光激發(fā)呈蒸氣的第一類堿金屬的D,線，并使該堿金屬原子的價(jià)電子的自旋呈高度極化。將由堿金屬蒸氣和鋰蒸氣以及N2和4He組成的總混合物連續(xù)導(dǎo)過(guò)加熱的樣品池。附加的N2作為所謂的猝滅氣體抑制第一類堿金屬的熒光。4He氣體用作緩沖氣，并用于壓力展寬第一類堿金屬原子的D,線，以有效地吸收所使用的寬帶激光輻射。在本發(fā)明特別有利的方案中，該混合物可包括3He，這時(shí)該3He的核自旋被間接光泵激的Li原子極化。該極化經(jīng)6Li(或7Li)-3He超精細(xì)交換作用實(shí)現(xiàn)。這里有利的是，在如1017鋰原子情況下，3He核極化的速度明顯較大(自旋向上時(shí)間<lh)。非常有利的是可使用具有通常1-4nm光學(xué)線寬的廉價(jià)的半導(dǎo)體激光器作為泵激激光器。流過(guò)樣品池后，如上所述該超極化的鋰由氧化劑氧化，并且所形成的Li分子在離析器中和在〉0.05T的磁場(chǎng)中作為L(zhǎng)i鹽淀積，同時(shí)在此過(guò)程期間進(jìn)行累積。其他氣相產(chǎn)物例如作為廢氣排出。用此方法可有利地超極化6Li原子以及7Li原子，并氧化成其相應(yīng)的離子和實(shí)現(xiàn)累積。通常鋰原子應(yīng)以密度至少為1014cm-3，且第一類堿金屬應(yīng)以密度至少為1012(^1-3導(dǎo)入樣品池中和進(jìn)行光泵激。然后發(fā)生自旋交換。在這種高Li濃度情況下可確保在由超極化的Li化合物的長(zhǎng)時(shí)間給出的最大累積時(shí)間中產(chǎn)生足夠量的超極化的Li化合物。為將鋰轉(zhuǎn)化成氣相，該超極化要在>50CTC,特別是在約90(TC下進(jìn)行。隨溫度增加，樣品池中鋰原子的密度變大，且該密度可依溫度按需調(diào)節(jié)。該鋰原子特別有利地可通過(guò)加入氧化劑如Cl2、I2、Br2、D2、H2或有機(jī)氧化劑氧化成Li+離子。通過(guò)氧化可按氧化劑的選擇而有利地產(chǎn)生相應(yīng)的鋰鹽。該Li原子通過(guò)持續(xù)氧化和將氣體混合物導(dǎo)入以例如N2或1120作冷卻劑的冷阱中而在磁場(chǎng)>0.05T時(shí)以相應(yīng)的鋰鹽形式累積到相當(dāng)?shù)牧?例如最高達(dá)1019)。在固體或在合適的液體中的Li核的極化度可無(wú)困難地達(dá)到l-90%。按本發(fā)明產(chǎn)生的鋰鹽可特別有利地作為極化介質(zhì)用于超極化其它陰離子的核。該陰離子的核自旋有利地具有長(zhǎng)的T,時(shí)間，并因此可被貯存或需要時(shí)溶于溶劑以用于成像方法或NMR譜術(shù)中。特別是可以以大于1%的極化度和如1019原子的相應(yīng)量產(chǎn)生對(duì)核自旋共振是如此重要的其特征為長(zhǎng)l時(shí)間的核13C、31P、29Si和一些Al核?？稍O(shè)想，以此方法產(chǎn)生〉50%的極化度。如果將例如按本發(fā)明制備的核自旋極化的6Li+Cl—與其它陰離子A(A為例如C032-、Si044-、P043-、八12〇3)—起制成水溶液，則通過(guò)接著的溶劑蒸發(fā)特別可得到相應(yīng)的L^Ay鹽即Li2C03、"43104和Li3P〇4。要注意，這種方法僅用6Li作為極化介質(zhì)才是可能的，因?yàn)槿芙膺^(guò)程和蒸發(fā)過(guò)程要持續(xù)幾分鐘，并在此時(shí)間內(nèi)鋰核自旋極化不應(yīng)發(fā)生損失(在H2〇中的6Li的T\約為10分鐘)。因此，所有在LixAy固體或溶液中的具有長(zhǎng)的縱向時(shí)間的核即核囈i、13C、29Si和31P等對(duì)該方法均是特別有利的。特別有利的是該所述核的T\時(shí)間是在幾分鐘至幾小時(shí)范圍內(nèi)。表2中列出Li化合物的1時(shí)間的實(shí)例。表2:核6Li、7Li、13C、"P和29Si在固體中的T,弛豫時(shí)間化合物核T\時(shí)間[mm]LiF7LiLiCl7Li40LiD6U〉60Li2C0313C>20xpo431p〉1XSi〇429Si>30在離子型L^Ay固體中，只有借助于交叉極化法或場(chǎng)循環(huán)法才可高效率地將大的Li+核自旋極化轉(zhuǎn)移到13C、29Si或31P核自旋上。這時(shí)可將最高50%的Li核自旋極化轉(zhuǎn)移到其它核上。交叉極化是一種標(biāo)準(zhǔn)方法，其中借助于兩個(gè)射頻脈沖將自旋類A的相干極化轉(zhuǎn)移到自旋類b上。在大^f茲場(chǎng)情況下，該兩自旋類應(yīng)滿足所謂的匹配條件即也稱為哈特曼-哈恩條件。當(dāng)自旋類A和b的兩射頻脈沖和h,b的振幅滿足條件yah,=y時(shí)，該哈特曼-哈恩-條件是滿足的。在此，YA和YB是自i走類A和B的回轉(zhuǎn);茲比。在場(chǎng)循環(huán)法中，該匹配條件通過(guò)快速降低^f茲場(chǎng)達(dá)到值零而實(shí)現(xiàn)。這時(shí)實(shí)現(xiàn)A和B之間的自旋極化的相干轉(zhuǎn)移。交叉才及化和場(chǎng)循環(huán)^又當(dāng)相關(guān)自i走呈7JC久偶才及偶合時(shí)即相應(yīng)自S走不可相對(duì)相互移動(dòng)時(shí)才起作用。在實(shí)際中固體能最好滿足。在各質(zhì)子上呈偶極偶合的13C核磁化的增益因子在交叉極化過(guò)程后增大4倍就是實(shí)例。以此法核自旋極化的陰離子A可由于其長(zhǎng)的縱向1\時(shí)間而貯存或進(jìn)入合適的溶劑中，其可用作NMR探頭或MRT探頭。通過(guò)該方法首次按所選固體或溶劑類型制備了用于MRT分析或NMS分析的造影劑，其Ti時(shí)間為10min(如水中的tr)至幾小時(shí)(如在LiD中的6Li+、29Si04固體)甚至還要更長(zhǎng)。該方法可有利地如此應(yīng)用，即將氣體混合物的成分("He蒸氣、N2蒸氣、鋰蒸氣和堿金屬蒸氣)如此導(dǎo)入樣品池中，使混合物不接觸或僅在少范圍接觸樣品池的內(nèi)壁。為此，該氣體混合物可作為自由射流引入樣品池中。術(shù)語(yǔ)自由射流包括在樣品池中展寬的射流或經(jīng)屏蔽的射流，該射流不應(yīng)4矣觸4矣觸樣品池的內(nèi)壁，或相比現(xiàn)有支術(shù)叉在少范圍4妻觸才羊品池內(nèi)壁。為此可設(shè)想，導(dǎo)入由惰性氣體如N2和/或4He組成的保護(hù)性屏蔽流至樣品池中以將該混合物與其內(nèi)壁分開(kāi)。這種措施是有意義的，因?yàn)闊岬匿囌魵夥磻?yīng)性極強(qiáng)。激光可以優(yōu)選垂直于樣品池中流動(dòng)的混合物的流動(dòng)方向射入樣品池中。用于光泵激所需的磁場(chǎng)選為平行于激光的展寬方向。這樣，產(chǎn)生的鋰原子未經(jīng)空間迂回或偏轉(zhuǎn)地泵激、氧化和作為離子離析。一種本發(fā)明的設(shè)備由藍(lán)寶石或藍(lán)寶石涂覆的石英玻璃制成或由其它透明的耐4里和耐溫的材津十作為才豐品池的內(nèi)制成。有利的是可能會(huì)與熱Li蒸氣接觸的樣品池內(nèi)壁包括耐Li材料。該i殳備可包括至少一種部件，該部件可將由可光泵激的;咸金屬物質(zhì)和待超極化的核和/或其它惰性氣體組成的混合物中的組分以使該混合物不與才羊品池的內(nèi)壁相^妄觸的方式導(dǎo)入樣品池中。為此，該設(shè)備的有利特征在于有至少一個(gè)噴嘴作為部件。這類部件在混合物注入樣品池中時(shí)形成展寬的自由射流。此外，該一種或多種部件可形成防混合物與壁4妄觸的屏蔽流。在用于超極化鋰原子的設(shè)備中有利地如此配置一個(gè)或多個(gè)激光器，以使激光可垂直于混合物的流向入射樣品池中。適于激光的才羊品池的入射窗離樣品池的石威金屬物質(zhì)的入口有盡可能遠(yuǎn)的間距。該設(shè)備具有至少一個(gè)用于堿金屬的貯罐。特別有利的是其中配置有至少兩個(gè)貯罐的裝置一個(gè)貯罐用于第一類堿金屬，以及至少另一個(gè)用于鋰。在本發(fā)明的另一有利的方案中，該設(shè)備具有至少兩個(gè)加熱系統(tǒng)一個(gè)用于第一類堿金屬的貯罐，該第二個(gè)用于含鋰的貯罐。下面以實(shí)施例和附圖詳述本發(fā)明。圖1示出Rb和Li的譜項(xiàng)圖。如所見(jiàn)，在Rb情況下和氣壓小于10bar時(shí)，D,線和D2線在能量上是分開(kāi)的，即僅D,線被泵激。與此相反，在Li情況下D,躍遷和02躍遷的較高能級(jí)重疊；因此兩基態(tài)能級(jí)被激空。如圖1所示，Li的光Di能級(jí)和D2能級(jí)相互非常接近。即在中等緩沖氣體壓力(〉50mbar)和較大Li濃度下，Di線或D2線即已通過(guò)碰撞展寬而重疊。因此在氣相中的Li原子在較高壓力或較高濃度下不能直接被光泵激。這意味著，例如在環(huán)形極化泵激光下，Li原子的兩基態(tài)(3=+1/2,S=-1/2)可同時(shí)被泵激，由此所產(chǎn)生的Li基態(tài)的總極化幾乎為零。圖2-3示出鋰原子超極化的本發(fā)明原理和接著的作為累積基礎(chǔ)的氧化和其它超才及化核的產(chǎn)生。按本發(fā)明，Li并非直接而是間接地被第二類石成金屬光泵激。這種間接光泵激的機(jī)理示于圖2。另一類可被有效泵激的堿金屬(Rb、K、Cs)可通過(guò)激光極化。在基態(tài)的堿金屬原子的經(jīng)光泵激的電子和基態(tài)的Li原子的電子之間通過(guò)碰撞發(fā)生自旋交換。在Rb和Li之間的極化交換的速度為YexRbil。該電子-電子自旋交換在例如4He的任意緩沖氣壓力下以及在Li原子的大的粒子密度下可有利地進(jìn)行。由現(xiàn)有技術(shù)還未知在堿金屬原子和Li原子之間的間接光泵激實(shí)驗(yàn)。其主要障得是與非常侵蝕性的熱Ll蒸氣有關(guān)的技術(shù)困難。這至今妨礙了用鋰的超極化進(jìn)行的分析。但間接光泵激的主要優(yōu)點(diǎn)是，Li粒子濃度可非常高(如1017cm-3)，并且用中等Rb密度(如1015cm,仍可進(jìn)行間接極化。從具有高密度的經(jīng)如此極化的Li蒸氣出發(fā)可實(shí)現(xiàn)鋰原子的氧化(見(jiàn)圖3)。在通過(guò)氧化劑Ox引出Li原子的電子時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)是，在電子轉(zhuǎn)移過(guò)程中雖然存在氧化還原反應(yīng)，但仍保持Li原子的核自旋極化。按表2,6Li原子在其殼電子上的核自旋與228MHz的超精細(xì)偶合常數(shù)相偶合。這表明超精細(xì)交換作用的超精細(xì)周期約為4.3ns。因?yàn)樵撝芷诒入娮愚D(zhuǎn)移的時(shí)間長(zhǎng)1000倍以上，所以核自i走幾乎完全不受影響，因此保持了核自旋極化。假設(shè)雖然存在鋰分子的其它弛豫通道如自旋-旋轉(zhuǎn)偶合，但Li離子以快于鋰分子或鹽的Ti時(shí)間溶入水相或形成離子型固體(鋰鹽)，則最后仍保持化合物中或溶液中的ti核自旋極化。達(dá)到了足夠量的貯備的ti核自旋極化。利用這一組合方法即混合光泵激與接著的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程(氧化)相組合，可特別有利地達(dá)到大于50%和最高達(dá)90%的Li離子極化度。下面通過(guò)光泵激Rb來(lái)制備、累積和貯存超極化的60離子的實(shí)例再詳述該方法。首先可制備含足夠高的堿金屬密度的由He、N2、Rb和Li組成的氣體流。氣體流中的Li密度可例如約為1017cm氣這相應(yīng)于約900°C的氣化溫度。約1015cm-s的Rb密度是足夠的，其相應(yīng)T約為20(TC。Li密度與溫度的關(guān)系示于圖4中。熱的Li蒸氣幾乎侵蝕光泵激池的所有容器壁。因此通常的Pyrex玻璃或Duran玻璃完全不適用?？稍O(shè)想例如用由藍(lán)寶石(八12〇3)內(nèi)涂層的石英玻璃或藍(lán)寶石池本身作為光泵激池的材料。間接光極化的Li蒸氣可在無(wú)極化損失的情況下作為離子轉(zhuǎn)移到固體中。例如Li原子可與氣相反應(yīng)劑Ox如。12或D:氣反應(yīng)并以固體鹽(LiD或LiCl)形式沉積。在固體中的Li離子的縱向T!弛豫時(shí)間應(yīng)盡可能長(zhǎng)，以在累積時(shí)間中盡可能減少極化損失。圖5示出本發(fā)明的Rb-Li射流極化器，該極化器通過(guò)堿金屬的間接光泵激適于鋰的超極化產(chǎn)生過(guò)程。在該方法中，由含約0.1barK氣和1-10bar4He氣的容器1中將氣體混合物3導(dǎo)入Rb貯槽4中。氮?dú)庥糜诠獗眉r(shí)的猝滅。借助線圏18將Rbp&槽感應(yīng)加熱到200°C,并從而產(chǎn)生約為10"cm-s的Rb密度。含Rb、4He和N2的氣流5通入Li貯槽6中，該貯槽用另一線圈18加熱到約900°C。這相應(yīng)于Li密度約為1017cm-3。如此得到的由Li、Rb、4He和N2組成的氣流通過(guò)噴嘴呈自由射流7經(jīng)展寬和擴(kuò)展進(jìn)入光泵激池。該噴嘴的直徑例如為15mm。該自由射流7在光泵激池或樣品池11中擴(kuò)展，這時(shí)該自由射流7僅與池11的壁產(chǎn)生很少接觸。由此避免Li原子或Rb原子在壁上反應(yīng)或去極化。本發(fā)明的樣品池由八12〇3或涂覆A1203的石英玻璃或其它透明的耐鋰和耐溫的材津+制成。該混合物的典型氣流速度約為100cm3mm—1。緊接樣品池11入口之后，氣流7中的Rb原子由垂直于射流7進(jìn)入的兩激光器的環(huán)形極化光8光極化到Rb-D!線。該經(jīng)光泵激的Rb原子處于由Hallbach磁鐵13產(chǎn)生的》茲場(chǎng)14中，其場(chǎng)方向平行于激光8的入射方向并垂直于氣流方向。極化的Rb原子借助于電子-電子自旋交換使Li基態(tài)極化。這種交換過(guò)程快速進(jìn)行，通常在100ps之內(nèi)或更快；對(duì)于Li原子，通過(guò)自旋交換的極化時(shí)間大大短于Rb電子或Li電子的縱向自旋弛豫時(shí)間。因?yàn)?He氣壓可自由選定(O.l-10bar)，所以可應(yīng)用廉價(jià)的約2nm的寬帶半導(dǎo)體激光器來(lái)進(jìn)行光泵激。此外，在含Rb和Li的超極化氣體混合物中還可混入氧化劑如D2或H2、Cl2等。該氧化劑通過(guò)在樣品池11的側(cè)面配置的輸入管9以相對(duì)流向呈約45?；烊搿Ｈ缈煽吹降?，該混入在樣品池11的出口處進(jìn)4亍。該氧化劑D2氧化Li原子或Rb原子，這時(shí)形成LiD分子或RbD分子。這些分子進(jìn)入用液N2或用水12冷卻的阱10中，其中其以LiD固體形式沉積。在112或Cl2作為氧化劑的情況下，相應(yīng)沉積出LiH或LiCl。該沉積過(guò)程在大于0.1T的磁場(chǎng)中進(jìn)行(見(jiàn)Hallbach磁鐵13),因?yàn)榉駝t的話在固體中的Li核的T,時(shí)間太短。在^茲場(chǎng)〉0.1T情況下，該優(yōu)點(diǎn)是固體中的吒i(或"Li)離子的特別長(zhǎng)的T,時(shí)間，其在0.4T和77K時(shí)例如對(duì)于6LiCl大于1小時(shí)。在77K時(shí)的6LiD的1\時(shí)間的實(shí)驗(yàn)測(cè)定未進(jìn)4?。籗LiD在T<1K和0.4T時(shí)的T,時(shí)間是已知的其約為2000h。因此，借助于本發(fā)明方法開(kāi)辟了全新的前景。氣態(tài)產(chǎn)物(He、N2、H2、Cl2、HD、可能還有02)經(jīng)廢氣管和經(jīng)針形閥15排出。經(jīng)針形閥15可控制連續(xù)的氣流。最后一步例如可將超極化的LiD(LiCl)與水混合，由此可得到在溶液中的超極化的Li+離子或OH乂Cl—)離子和逸出的HD氣體。以所述的方法可使超極化的Li+離子累積總數(shù)為5102Q。隨轉(zhuǎn)移到陰離子上的超極化的6LiCl鹽的累積與醫(yī)學(xué)上的典型應(yīng)用實(shí)例一起可作為按從屬4又利要求的本方法的實(shí)施例。具有Li密度約為10"cn^的超極化"He、Li、N2、Rb氣流7的流量在7bar的總壓力下為100cmVmm?？倸鈮和瑯訛?bar和012分壓為0.1bar的"He-Cl2氣體混合物經(jīng)導(dǎo)入管9連續(xù)流入樣品池11的氣室，這時(shí)其與超極化的Rb、Li原子反應(yīng)形成LiCl或RbCl分子。該RbCl或LiCl分子作為鹽在冷的冷卻體IO上沉積。在例如10min的累積時(shí)間時(shí)，密度為1017cm—s的1000cri^的Li蒸氣以固體LiCl的形式沉積出來(lái)。這相應(yīng)于約102°超極化的Li離子的累積總數(shù)。需要時(shí)該超極化的LiCl鹽例如可完全溶于冷水中，并直接作為樣品的Li-NMR探頭導(dǎo)入，例如注射給待檢測(cè)的病人。因?yàn)樗?Li的Tj時(shí)間約為10mm,所以例如該61^+離子可無(wú)明顯極化損失地到達(dá)人腦中或器官中，并用Li-MRT進(jìn)行檢測(cè)。原則上可應(yīng)用所有的卣化物作為備擇性的氧化劑，如12、Br2、Cl2、F2氣，還可能是簡(jiǎn)單的有機(jī)分子如CH4。幾乎所有的Li囟化物鹽均有長(zhǎng)的Ti時(shí)間(如tiCl的I\=40mm)。這開(kāi)啟了可能的Li氧化過(guò)程或電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的總化學(xué)。在核自旋共振中作為超極化的Li鹽的適用性與相應(yīng)的Li-l時(shí)間、其在所選溶劑中的溶解度和其生物相容性有關(guān)。為超極化適于NMR或MRT的其它重要的核如13C、29Si或31P，可利用超極化的Li離子作為極化介質(zhì)。如果例如將核自旋極化的LiCl與其它陰離子A(如A=C032—、Si044-、P(V，一起制成溶液，則通過(guò)接著的溶劑氣化特別可尤其得到相應(yīng)LixAy鹽即Li2C03、Li4SiOJpLi3P04。在LixAy固體中的6Li、13C、29Si和31P核的縱向T\時(shí)間是長(zhǎng)的，并在幾分鐘到幾小時(shí)范圍內(nèi)。這些相關(guān)核的T^時(shí)間的實(shí)例列于表2中。在離子型LixAy固體中，現(xiàn)可借助于交叉極化法或場(chǎng)循環(huán)法將大的Li核自旋極化以高效率轉(zhuǎn)移到13C、"Si或"P核自旋上。這時(shí)通常為50%的Li核自旋4及化纟皮轉(zhuǎn)移到其它核上。以此方法核自^走極化的陰離子A會(huì)由于其長(zhǎng)的T\時(shí)間再次被引入到合適的溶劑中，在溶劑中其可用作NMR或MRT4笨頭。在實(shí)施例中所述的反應(yīng)物和方法步驟當(dāng)然僅應(yīng)理解為是示例'1"生的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可無(wú)困難地選用其它各方法步驟和參數(shù)(溫度、密度、流速、反應(yīng)物)，以得到其它鋰鹽或核。適配于特別問(wèn)題和檢測(cè)對(duì)象也是容易作到的。關(guān)于化合物溶于生物相容的溶劑和其它的溶劑中以制備造影劑以及交叉極化或場(chǎng)循環(huán)的方法可參考文獻(xiàn)。例如也可設(shè)想圖6中所示的設(shè)備，用此設(shè)備也可實(shí)施本發(fā)明方法以超才及化4里原子。圖7示出氧化超極化的鋰的反應(yīng)區(qū)的截面放大圖。按此建議在導(dǎo)入氧化劑的上方位置處配置多孔壁5，該氧化劑例如以高濃液體經(jīng)該壁送入。該多孔壁5導(dǎo)致細(xì)分散作用和湍流以及形成反應(yīng)層。該多孔壁在樣品池(如藍(lán)寶石管)的中心有一開(kāi)孔，通過(guò)該開(kāi)孔流過(guò)氣體產(chǎn)物和反應(yīng)產(chǎn)物，并作為鋰鹽8而沉積。如對(duì)其它的實(shí)施例一樣，Li原子通過(guò)持續(xù)的氧化和引入氣體混合物到用例如N2或H20作為冷卻劑的冷阱中在〉0.05T的磁場(chǎng)中作為相應(yīng)的鋰鹽累積到相當(dāng)?shù)牧?如達(dá)5.102Q)。對(duì)圖7可設(shè)想，在該位置不加入氧化劑，而是加入112(^03、或H3P04或！^Si04或陰離子C032-、PO-或Si(V-的高濃鹽溶液。由此似乎也可無(wú)需間接經(jīng)由鋰卣素鹽而得到陰離子核?？赡苄纬傻睦淠锟赏ㄟ^(guò)引出相應(yīng)的溶劑而去除，并利用固體將極化轉(zhuǎn)移到陰離子核上。進(jìn)行。權(quán)利要求1.一種在樣品池中通過(guò)光泵激而超極化混合物中的鋰原子的方法，其特征在于，光泵激第一類堿金屬的原子和由該堿金屬的經(jīng)光泵激的電子到鋰原子的電子的自旋交換。2.上述權(quán)利要求的方法，其特征在于，所述鋰原子經(jīng)氧化成Li+離子。3.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，將Li+離子的核自旋極化轉(zhuǎn)移到陰離子的核自旋上。4.一種用于制備核自旋極化的物質(zhì)的方法，其具有下列步驟-通過(guò)在樣品池中光泵激第一類堿金屬的原子和由該堿金屬的經(jīng)光泵激的電子到鋰原子的電子上的自旋交換而超極化鋰原子，-將鋰原子氧化成Li+離子，-將Li+離子的核自旋極化轉(zhuǎn)移到陰離子的另一核上。5.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，用激光進(jìn)行光泵激。6.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述混合物中除含第一類堿金屬和鋰外還含N2和4He。7.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述混合物含3He,其中3He氣的核自旋經(jīng)間接光泵激的Li原子極化。8.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，選用Rb原子、Cs原子或K原子作為第一類堿金屬。9.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在樣品池中第一類堿金屬的密度為1011cm-3-1015cm-3。10.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在樣品池中鋰原子的密度為10"cm-3-1018cm-3。11.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，對(duì)6Li原子或7Li原子進(jìn)4于超^及化。12.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，溫度大于50CTC,特別是為900-120(TC。13.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，借助于Cl2、I2、Br2、D2、H2、H20、D20或有機(jī)氧化劑將超極化的鋰原子氧化成相應(yīng)的鋰分子或鋰鹽。14.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述超極化的鋰分子作為固體離析或溶于溶劑中。15.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，所述離析在大于0.05T的》茲場(chǎng)中進(jìn)行。16.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，累積達(dá)5.102°或更多的超極化Lr-離子。17.上述權(quán)利要求3-16之一的方法，其特征在于，所述陰離子包括13。、29Si、"P或具有長(zhǎng)T,弛豫時(shí)間的另一核。18.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，選用C032-、Si044-或PO-作為離子型固體的陰離子。19.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，將超極化的Li+離子和所述陰離子引入溶劑中。20.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，沉淀出在溶劑中存在的Li+離子和/或所述陰離子。21.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，通過(guò)氣化溶劑進(jìn)行固體沉淀。22.上述權(quán)利要求3-21之一的方法，其特征在于交叉極化或場(chǎng)循環(huán)方法。23.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，將在固體中的Li+離子核自旋極化轉(zhuǎn)移到固體中的陰離子的核上。24.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，將混合物的成分和/或惰性成分，特別是氣體，以使得含鋰原子的混合物不與樣品池的內(nèi)壁接觸的方式引入樣品池中。25.上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，將混合物作為自由射流引入樣品池中。26.上述權(quán)利要求之一的方法，其中，將由惰性氣體組成的屏蔽流導(dǎo)入樣品池中，以將含鋰原子的混合物與內(nèi)壁分開(kāi)。27.上述權(quán)利要求之一的方法，其中，激光以垂直于流入樣品池中的混合物的流向的方向射入樣品池。28.—種用于實(shí)施上述權(quán)利要求之一的方法的具有樣品池的設(shè)備，其特征在于，選用藍(lán)寶石或以藍(lán)寶石涂覆的石英玻璃或另一種透明的耐Li和/或耐溫的才羊品池內(nèi)壁材泮+。29.上述權(quán)利要求的設(shè)備，其特征在于，至少有一部件，其將由可光泵激的物質(zhì)和待超極化的原子和/或其它惰性氣體組成的混合物中的成分以使得該混合物不與樣品池的內(nèi)壁相4妻觸的方式送入才羊品池。30.權(quán)利要求29的設(shè)備，其特征在于，具有至少一個(gè)噴嘴作為部件。31.上述權(quán)利要求29-30之一的設(shè)備，其特征在于，所述部件可形成展寬的自由射流用于將該混合物注入樣品池中。32.上述權(quán)利要求29-31之一的設(shè)備，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)部件可形成對(duì)所述混合物的屏蔽流。33.上述權(quán)利要求28-32之一的設(shè)備，其特征在于，以使得激光垂直于混合物的流向或與該混合物呈逆流射入樣品池中的方式配置至少一個(gè)激光器。34.上述權(quán)利要求28-33之一的設(shè)備，其特征在于，所述樣品池的一個(gè)或多個(gè)激光入射窗離樣品池的堿金屬原子入口具有盡可能大的距離。35.上述權(quán)利要求28-34之一的設(shè)備，其特征在于，具有至少一個(gè)石咸金屬貯槽。36.上述權(quán)利要求28-35之一的設(shè)備，其特征在于，在該設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)供料管線中配置有一個(gè)或多個(gè)堿金屬和/或鋰的貯槽。37.上述權(quán)利要求28-36之一的設(shè)備，其特征在于，具有至少兩個(gè)加熱系統(tǒng)，一個(gè)用于鋰，另一個(gè)用于第一類堿金屬。全文摘要本發(fā)明涉及一種在樣品池中通過(guò)光泵激第一類堿金屬的原子和由光泵激的該堿金屬的電子到鋰原子的電子的自旋交換而超極化鋰原子的方法。該鋰原子有利地被氧化成Li⁺離子并累積?？蓪i⁺離子的核自旋極化轉(zhuǎn)移到陰離子的核自旋上。本發(fā)明還涉及一種制備核自旋極化的物質(zhì)的一般方法。按該方法，通過(guò)在樣品池中光泵激第一類堿金屬的原子和由光泵激的該堿金屬的電子到鋰原子的電子的自旋交換而超極化鋰原子。然后將鋰原子氧化成Li⁺離子。最后將該Li⁺離子的核自旋極化轉(zhuǎn)移到陰離子的另一核上。以此方法制備超極化的核，如大量的和高極化度的在固相或液相中的¹³C、³¹P或²⁹Si。文檔編號(hào)G01R33/28GK101163981SQ200680013044公開(kāi)日2008年4月16日申請(qǐng)日期2006年3月25日優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日發(fā)明者H·庫(kù)恩,S·阿佩爾特,U·西林,W·哈辛申請(qǐng)人:于利奇研究中心有限公司