Способ регистрации ядерного резонанса

Способ регистрации ядерного резонанса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоспектроскопии и физике твердого тела. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и повышение информативности за счет наблюдения дополнительных сигналов магнитного резонанса, На образец воздействуют двумя скрещенными магнитными полями, причем первое поле является многоимпульсным и лежит в области ядерного резонанса образца Второе поле является непрерывным, низкочастотным . Изменяя его частоту в широком диапазоне по уменьшению амплитуды сигнала, наблюдаемого в промежутках между импульсами первого поля, регистрируют спектр с резонансными линиями, формируемыми многоимпульсным магнитным полем на основной и комбинационных частотах . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 G 01 Й 24/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658054/25 (22) 01.03.89 (46) 07.11.91. Бюл. М 41 (71) Пермский государственный университет им. А.M.Ãîðüêîão (72) Г.Е,Кибрик, А.Ю.Поляков и Г.Б.Фурман (53) 539.143.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 898303, кл. G 01 N 24/08, 1980, Ерофеев Л.Н. и др. Письма в ЖЭТФ, т.

39, вып.8 с. 367 — 360. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЯДЕРНОГО

РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к радиоспектроскопии и физике твердого тела. Цель изобретения — повышение разрешающей

Изобретение относится к радиоспектроскопии и физике твердого тела и может быть использовано для изучения внутрикристаллических электрических полей. дефектов в кристаллах, фазовых переходов, взаимодействия и движения атомов и молекул, природы химической связи.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и повышение информативности за счет наблюдения дополнительных сигналов магнитного резонанса, На чертеже показан спектр ядерного квадрупольного резонанса.

Резонанс наблюдается при воздействии высокочастотной многоимпульсной последовательности (МИП) магнитных полей на спиновую систему ядер и одновременном сканировании низкочастотного магнитного поля, перпендикулярного первому

„„5U „„1689820 А1 способности и повышение информативности за счет наблюдения дополнительных сигналов магнитно о резонанса, На образец воздействуют двумя скрещенными магнитными полями, причем первое поле является многоимпульсным и лежит в области ядерного резонанса образца Второе поле является непрерывным, нйзкочастотным. Изменяя его частоту в широком диапазоне по уменьшению амплитуды сигнала, наблюдаемого в промежутках между импульсами первого поля, регистрируют спектр с резонансными линиями, формируемыми многоимпульсным магнитным полем на основной и комбинационных частотах. 1 ил. поля. Действие многоимпульсной последовательности приводит к формированию эффективного поля, величина Я (в единицах частоты) и направление которого определяются параметрами МИП. При воздействии перпендикулярного к направлению поля

Q, низкочастотного магнитного поля (НМП) может возникнуть резонанс в эффективном поле. В представлении взаимодействия уравнение для матрицы плотностир спиновой системы, на которую одновременно действуют МИП и НМП, имеет вид ! — (Sz+py f(t) Sy+ о

+в1 (а S) cos Qt+ Нд,р) где

f(t)= g д(т — Pg-т./2)а1 =УН1,y р=Π— гидромагнитное отношение ядер. ру — угловая длительность импул ьсов;—

1689820, Н1, Яи Ф вЂ” амплитуда, частота и направление НМП, и а - О

Hd - HP — секулланал часть ram — 2

5 мильтониана диполь-дипольного взаимодействия.

Анализ этого уравнения показывает, что на частотах Я< = 1 Q + К 1 возни2m тс

10 кает резонанс. Поскольку наибольшее влияние на движение ядерных спинов оказывают резонансные члены, то для учета этих членов, перейдя во вращающуюся систему координат с частотой И и используя теорию возмущений, получим, что на време— 1 нах t сод к, в спиновой системе установится квазиравновесное значение намагниченности, м„, =м,х

20 х

Яс -й ц -N)ã+- В а п2(Оа с )/(аьус)2+CO к2 где Мо — величина намагниченности в отсутствие поля НМП. 25 Величина влок Т2 P2 — характерное время спин-спиновой релаксации) зависит от параметров МИП и НМП. Соответствующим подбором этих параметров можно до- 39 биться сужения резонансных линий аналогично тому, как зто происходит в ЯМР, при выполнении условий магического угла, Это позволяет повысить разрешающую способность методики, 35

Наблюдение резонансных линий на основной и более высоких комбинационных частотах позволяет расширить диапазон частот, на которых наблюдается изучаемое физическое явление. Например, при иссле- 40 довании молекулярной подвижности способ позволяет получать информацию о медленных реориентациях молекул не только с частотами корреляции в области Q, но и с частотами корреляции, находящи- 45 мися в области всех комбинационных частот / Я>+ К /.

2ж

1с

Показанный спектр ядерного квадрупольного резонанса на комбинационных 50 частотах многоимпульсного полл записан по данному способу. Эффективное, поле создавалось многоимпульсной последовательностью MW-4.. Импульсная последовательность содержала 256 импуль- 55 сов, в промежутках между которыми проводилась выборка сигналов. Сигнал ЯКР на ядрах С! наблюдался в поликристаллическом хлорате калия на частоте 28, 9539 МГц при температуре 77 К, Перпендикулярные магнитные поля создавались скрещенными катушками. При сканировании низкочастотного поля в диапазоне частот 0,5 — 25 кГц резонансные линии зарегистрированы на основной Я/2ж = 2,4 кГц и на четырех комбинационных частотах 7,6; 12,4; 17,6 и

22,4 кГц. При этом расстояние между импульсами МИП t< = 100 мкс, напряженность

НЫП = 2,5 Э, Для приведенных параметров

МИП указанные частоты соответствуютчастотам QK для К= О, + 1, + 2. Ширина основной линии (К=О) на половине высоты Ь Я> = 2,5 кГц превышает среднюю ширину линии комбинационных частот Л Йк = 1,3 кГц.

Амплитуды всех резонансных линий сравнимы по порядку величины.

Благодаря повышению разрешающей способности ядерного резонанса, расширеwe частотного диапазона и исследовательских возможностей метода предлагаемый способ может найти широкое применение в радиоспектроскопии и физике твердого тела.

Формула изобретения

Способ регистрации ядерного резонанса, включающий воздействие на исследуемый образец скрещенными первым многоимпульсным на частоте ядерного резонанса и вторым непрерывным магнитными полями и регистрацию сигналов магнитного резонанса в промежутках между импульсами первого поля, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и повышения информативности эа счет наблюдения дополнительных сигналов магнитного резонанса, частоту второго поля увеличивают до

2л

Я< = Q + К, где Q, — частота ядер<с ного резонанса в эффективном многоимпульсном поле, К= Î, + 1, + 2, + 3, лс— интервал между импульсами первого магнитного поля, и по уменьшению амплитуды сигналов ядерного резонанса регистрируют спектp с резонансными линиями на комбинационных частотах йк .

1689820

25 Я/@,кГ

Составитель И. Старостенко

Редактор О.Юрковецкая Техред M,Ìîðãåìòàë Корректор А, Осауленко

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3808 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5