Metrolab PT2026核磁共振高斯計主要以其精確度而聞名。這些也可以使用 EPR電子順磁共振用于測量低磁場的探頭。
量子效應
如果原子核有自旋，它將自身與外部磁場對齊。然而，通過給予它適當的額外能量，可以誘導原子核翻轉成相反的自旋狀態。核磁共振 ( NMR )當射頻場應用于樣品時發生自旋翻轉的頻率——稱為拉莫爾頻率。電子順磁共振（EPR) 是一個類似的效果，是一個電子而不是一個原子核。
旋磁比
事實證明，對齊和反向對齊的核狀態之間的能量差線性地取決于場強。因此，共振頻率與場強的比值是一個物理常數，稱為旋磁比。質子約為 42.5 MHz/T。
其他原子核也表現出NMR，但使用不同的旋磁比，例如，氘為 6.5 MHz/T，氟為 40 MHz/T。EPR具有更高的旋磁比，大約為 28 GHz/T。
連續波與脈沖波
有兩種檢測核磁共振的基本方法。連續波方法就像調諧收音機：我們慢慢調整頻率，直到我們“調諧”到共振。為了能夠檢測到它，我們必須找到共振頻率，這意味著我們必須調制頻率或磁場。
另一方面，脈沖波方法就像敲鐘：我們敲擊樣品具有寬帶脈沖，并且樣品以拉莫爾頻率吸收和再輻射. 脈沖模式方法需要新型的、快速開關的電子設備，但它更簡單，通常可以提供更高的精度。
限制：測量速率
共振后，樣品通常允許釋放吸收的能量并恢復其原始的自旋排列狀態。這將測量速率限制在 10-100 Hz 左右。此外，為了減少可變性，許多此類測量通常一起平均，產生接近一秒的有效測量速率。因此，核磁共振通常只對緩慢變化的字段有用。
磁場均勻性
如果磁場不均勻,樣本的一個邊緣將與另一側產生不同的頻率共振。共振峰變寬變平，直到完全消失在噪聲中。這種現象決定了核磁共振的場均勻性極限。
測量量程
有用量程也有實際限制核磁共振，對于低場原子核只是弱排列，核磁共振反應消退。最簡單的解決方案是使用更大的樣本，從而增加參與旋轉的次數；然而，在某一時刻，樣本對于通用探頭，尺寸變得不切實際地大。
對于高場，核磁共振響應非常好，但儀器的射頻發生器和線圈電感對可達到的頻率施加了上限。為了減小電感，線圈中的螺紋尺寸和數量要減少。當線圈減少到單個微小回路時，就達到了實際限制。
