Неоднородность - внешнее магнитное поле
Cтраница 1
Неоднородность внешнего магнитного поля приводит к ушире-нию линий в направлении од, определяемому величиной Тг, но благодаря действию рефокусирующего импульса не проявляется в направлении од. При условии что эффект диффузии молекул за время ti пренебрежимо мал, вдоль оси од будет наблюдаться естественная ширина линий. [1]
Уширение линий, связанное с неоднородностью внешнего магнитного поля Дга, в современных спектрометрах также обычно не превышает долей герца. [2]
 |
Последовательность импульсов и сигналов эхо в методе Карра - Парселла. [3] |
Для различных ядер разная вследствие наличия локальных полей и неоднородности внешнего магнитного поля. Поскольку прецессия происходит в приемной катушке радиоприемного устройства, то на концах катушки возникает сигнал свободной индукции ( ОСИ), который со временем достаточно быстро затухает. После воздействия 180-градусного импульса через ( промежуток времени т веер начинает складываться обратно, и через 2т возникает сигнал эхо. [4]
Неоднородность магнитного поля внутри ионизационной камеры обусловлена, с одной стороны, неоднородностью внешнего магнитного поля, используемого для коллимации электронного пучка. Например, в приборах секторного типа для коллимации применяются небольшие постоянные магниты, которые создают неоднородное поле. Однако надо иметь в виду, что с рассматриваемой точки зрения нас должна интересовать неоднородность лишь в небольшой области пространства, занятой электронным пучком. Эта область имеет размеры приблизительно 1 5X6X12 мм3, причем длинная сторона этого параллелепипеда расположена вдоль магнитного поля. В то же время магнитное поле создается между круглыми плоскопараллельными полюсами диаметром 35 - 40 мм, находящимися на расстоянии 35 - 40 мм. Эти соображения позволяют считать, что неоднородность внешнего магнитного поля не может вызвать существенного искажения электронной траектории. [5]
Причины, приводящие к различию ларморовских ча стот ПЦ, могут быть обусловлены неоднородностью внешнего магнитного поля, анизотропией - фактора, изотропным и анизотропным сверхтонким взаимодействием, ди-поль-дипольными взаимодействиями между спинами с различными ларморовскими частотами. [6]
Помимо всех перечисленных ранее факторов, влияющих на ширину линии, возможными причинами кажущегося уширения являются также неразрешенная СТС и неоднородность внешнего магнитного поля. Первое наблюдается в случаях, когда константы, СТС слишком малы или когда компоненты СТС уширены. Для сня-тия уширения необходимо достаточное разбавление, а также ваку - ( умирование образцов, поскольку присутствие кислорода или других парамагнитных газов вызывает укорочение времен релаксации на один-два порядка. Неоднородность внешнего магнитного поля также вызывает уширение, если величина этой неоднородности в объеме образца больше, чем ширина линии. По той же причине можно не разрешить имеющуюся СТС, если неоднородность поля превосходит величину расщепления. [7]
Величина этой компоненты изменяется от узла к узлу, приводя к случайному смещению резонансной частоты каждого иона, которое аналогично смещению вследствие неоднородности внешнего магнитного поля. По этой причине рассмотренный эффект известен как неоднородное уширение линии; резонансная частота каждого иона смещается, но время жизни данного квантового состояния иона не уменьшается ( ср. Если парамагнитные ионы тождественны и их моменты прецессируют с одной и той же частотой во внешнем магнитном поле, то между ними существует добавочное резонансное взаимодействие. Прецессирующие компоненты одного магнитного момента создают осциллирующее поле в месте нахождения другого, которое имеет как раз необходимую частоту, чтобы вызвать магнитные резонасные переходы, и наоборот. [8]
Если взаимными переворачиваниями спинов S из-за флип-флоп-процессов можно пренебречь, то эта компонента является интегралом движения и дает вклад именно в статическую составляющую локального поля, так что уширение линии, вызванное взаимодействием с неодинаковыми спинами, по существу аналогично уширению, которое порождали бы неоднородности внешнего магнитного поля. Если нет других типов уши-рения, то говорят, что линия неоднородно уширена. В предельном случае цуг волн, излученных и поглощенных спином, имеет бесконечную длину и частоту, слегка отличную от частоты у других спинов, находящихся в других локальных полях ( § 6 гл. Поскольку в данном случае fzz и fzz не различаются, второй момент для системы одинаковых спинов именно в 9Д раза больше момента, полученного просто при учете статической компоненты взаимодействия. Очевидно, множитель 9 / 4 корректен, если - фактор изотропен, в противном случае fzz fzz - Это резонансное взаимодействие между идентичными спинами укорачивает время жизни индивидуального спинового состояния за счет взаимных переворачиваний спина. [9]
Под действием 90-градусного импульса вектор М поворачивается в плоскости ХУ. После окончания импульса вектор намагниченности начинает прецессировать в этой плоскости, рассыпаясь при этом в веер. Такое рассыпание происходит потому, что скорость прецессии соо для различных ядер различна вследствие наличия локального поля и неоднородности внешнего магнитного поля. Поскольку прецессия происходит в приемной катушке радиоприемного устройства, то на концах катушки возникает сигнал свободной индукции ( ССИ), который со временем достаточно быстро затухает. После дальнейшего воздействия 180-градусного импульса через интервал времени т веер начинает складываться обратно, и через 2 т возникает сигнал эхо. [10]
Затем под воздействием 90-градусного импульса вектор М поворачивается к плоскости ху. После окончания импульса вектор намагниченности начинает прецессировать в этой плоскости, рассыпаясь при этом в веер. Такое рассыпание происходит потому, что скорость прецессии о) 0 для различных ядер различна вследствие наличия локальных полей и неоднородности внешнего магнитного поля. [11]
Помимо всех перечисленных ранее факторов, влияющих на ширину линии, возможными причинами кажущегося уширения являются также неразрешенная СТС и неоднородность внешнего магнитного поля. Первое наблюдается в случаях, когда константы, СТС слишком малы или когда компоненты СТС уширены. Для сня-тия уширения необходимо достаточное разбавление, а также ваку - ( умирование образцов, поскольку присутствие кислорода или других парамагнитных газов вызывает укорочение времен релаксации на один-два порядка. Неоднородность внешнего магнитного поля также вызывает уширение, если величина этой неоднородности в объеме образца больше, чем ширина линии. По той же причине можно не разрешить имеющуюся СТС, если неоднородность поля превосходит величину расщепления. [12]
Область применимости модели изучена недостаточно. Очевидным случаем, когда строго применимы рассматриваемые представления, является парамагнитная система, описываемая уравнениями Блоха и находящаяся в неоднородном магнитном поле. Тогда формой линии спинового пакета является линия от образца, помещенного в однородное магнитное поле. Функция распределения характеризует неоднородность внешнего магнитного поля по объему образца. С физической точки зрения здесь возможны любые соотношения между шириной функции распределения и шириной спиновых пакетов. [13]
Неоднородность магнитного поля внутри ионизационной камеры обусловлена, с одной стороны, неоднородностью внешнего магнитного поля, используемого для коллимации электронного пучка. Например, в приборах секторного типа для коллимации применяются небольшие постоянные магниты, которые создают неоднородное поле. Однако надо иметь в виду, что с рассматриваемой точки зрения нас должна интересовать неоднородность лишь в небольшой области пространства, занятой электронным пучком. Эта область имеет размеры приблизительно 1 5X6X12 мм3, причем длинная сторона этого параллелепипеда расположена вдоль магнитного поля. В то же время магнитное поле создается между круглыми плоскопараллельными полюсами диаметром 35 - 40 мм, находящимися на расстоянии 35 - 40 мм. Эти соображения позволяют считать, что неоднородность внешнего магнитного поля не может вызвать существенного искажения электронной траектории. [14]
Страницы: 1