由于原子核是帶電荷的離子，若有自旋現象，即產生磁矩。物理學研究表明，不同的原子核，自旋情況不同，原子核自旋的情況用自旋量子數表征。
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核磁共振成像系統（NMR）是一種用來研究物質的分子結構及物理特性的光譜學方法。在磁場的激勵下，具有磁性的原子核存在不同的能級，
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電子順磁共振波譜儀是觀察自由基等順磁性物質的一種最直接、高靈敏的方法。通常情況下，電子順磁共振波譜儀ESR /EPR波譜儀測試得到的譜圖是吸收信號的一次微分線形，
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有機玻璃（亞克力）具有良好的電性能、化學性能、機械性能，并且抗老化、耐腐蝕、質量輕、易加工，在儀器儀表、汽車部件、工藝品和電器絕緣材料等方面得到廣泛應用。
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牙釉質電子順磁共振劑量學是電離輻射劑量重建的實驗方法之一，通過測量被輻射生物樣品（牙齒、骨、指甲等）中由輻射產生的自由基和晶格缺陷等順磁物質的含量，
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隨著測試技術的發展，電子順磁共振波譜儀EPR成為醫學研究方面的重要測試手段。自旋捕捉技術可以捕捉生物體中短壽命的活性氧自由基，從而研究自由基相關疾病的病理研究。自旋標記和飽和轉移技術實現了對非順磁性生物樣品的電子順磁共振波譜儀EPR測試，以血清白蛋白為例，
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