• L’énergie de la transition de spin nucléaire est proportionnelle à B₀. Le rapport signal/bruit du signal RMN dépend donc de :
  • B_o²
  • μ ∝ γ
  • (N_α – N_β) ∝ γ
  • du flux magnétique mesuré par le système de détection ∝ γ
  
  
• Les déplacements chimiques sont indépendants par définition de B₀ mais les fréquences de résonance en dépendent. L’écart entre deux fréquences est donc proportionnel à B₀
  
  

La limitation majeure intrinsèque de la RMN est sa faible sensibilité due en grande partie à la faible différence de populations de spins à l’équilibre thermodynamique. Selon la distribution de Boltzmann, environ un spin parmi 10000 est excité au cours d’une experience RMN (T=300K, B₀= 9,4 Tesla, RMN H-1). Cet ordre de grandeur de sensibilité est largement en-deçà de celui des spectroscopies électroniques.

Les solutions possibles actuellement pour augmenter le rapport signal/bruit sont :

• l’augmentation du champ magnétique. Le champ magnétique stable et homogène le plus élevé disponible est de 23,5 Tesla (1 GHz ~ 12M€). A l’horizon 2020, le premier spectromètre 1,2 GHz est attendu
• l’utilisation de « cryosondes » ou sondes refroidies à l’hélium ou au diazote liquide pour diminuer la contribution du bruit électronique et thermique (~ 200 k€)
• l’exploitation de la polarisation électronique transférée à la polarisation nucléaire
  • Dynamic Nuclear Polarisation (~ 300 k€)
  • PHIP : Para-Hydrogen Induced Polarisation (~ 20 k€)