Cтраница 3
При помещении протонов - в постоянное магнитное поле с напряженностью Н0 существуют два разрешенных энергетических уровня, определяющих ориентацию осей элементарных магнитов по направлению поля или против поля. Переходи между уровнями достигаются воздействием на протоны переменного радиочастотного магнитного поля, перпендикулярного постоянному полю. [31]
Так как в дальнейшем нас будет интересовать применение метода ЯРМ к металлическим объектам, следует сразу же отметить особенности, связанные с этим обстоятельством. Скин-эффект исключает возможность проникновения внутрь массивного куска металла радиочастотного магнитного поля. Поэтому металлические образцы должны состоять из достаточно мелких опилок, отделенных друг от друга оксидным пленками или приготовленных в виде взвеси в каком-либо масле. [32]
В отличие от ЭПР в условиях ДЭЯР образец подвергается о шоврр гсшюму воздействию двух переменных магнитных полой микроволнового и радиочастотного диапазонов, возбуждающих подсистемы электронных и ядерных спинов соответственно. В этом методе регистрируется изменение величины сигнала ЭПР под воздействием радиочастотного магнитного поля, вызывающего переходы в подсистеме ядерных спинов. [33]
Ядерный магнитный резонанс ( ЯМР) - резонансное поглощение электромагнитной энергии в веществах, обусловленное магнетизмом ядер. Резонанс наблюдается в сильном постоянном магнитном поле, на которое накладывается более слабое радиочастотное магнитное поле. [34]
Метод основан на резонансном поглощении электромагнитных волн веществом, помещенным в сильное постоянное магнитное поле при наложении значительно более слабого переменного радиочастотного магнитного поля, которое возмущает прецессию ядер - носителей магнетизма. Для исследования органических соединений ЯМР начали использовать в середине 50 - х годов. [35]
Магнитное квантовое число rrij изменяется от - У до J. Пусть уровни связаны за счет радиочастотного магнитного поля 5Р ортогонального постоянному полю В. [36]
![]() |
ЯМР протонов в чистом этиловом спирте. Расщепление резонансных линий групп ОН, СНг и СНа обусловлено непрямым спин-спиновым взаимодействием. [37] |
Основным элементом радиочастотной аппаратуры, применяемой для наблюдения ЯМР, является, как правило, резонатор с сосредоточ. В часто применяемом варианте резонирующий контур представляет часть радиочастотного моста, к-рый соединен с одной стороны с радиочастотным генератором, с другой - с чувствит. Включенная в мостовую схему катушка выполняет две функции: создает действующее на исследуемое вещество радиочастотное магнитное поле и воспринимает эдс, наведенные прецессией ядерных моментов. Радиочастотная мощность из генератора в приемник не поступает, и напряжение на входе приемного устройства представляет сигнал ЯМР. В тех случаях, когда проникновение радиочастотной мощности из генератора в приемник ire вызывает значит, увеличения шумов, часто используется простейшая схема Роллепа - делитель напряжения, позволяющий обнаружить изменение добротности контура при возникновении резонансного поглощения. Радиочастотный генератор может быть объединен с контуром, содержащим исследуемое вещество. В этом случае прибор реагирует на возникновение резонансного поглощения в образце уменьшением амплитуды колебаний. Специфическим для ЯМР методом является применение скрещенных катушек с перпендикулярными осями, из к-рых одна создает радиочастотное поле, а вторая воспринимает эдс индукции от прецессирующих ядерных моментов. Аппаратура, применяемая в методе спинового эха и в др. импульсных методах, отличается в принципе только наличием электронных коммутирующих устройств, к-рые в нужной последовательности соединяют резонирующий контур, содержащий исследуемое вещество, с генератором и с приемником. Импульсные сигналы спинового эха наблюдаются чаще всего с помощью катодного осциллографа. [38]
В основе метода лежит поглощение энергии радиочастотного электромагнитного поля ядрами атомов водорода ( протонами) воды, содержащейся в материале. Протоны, как и другие элементарные частицы, которым присущ спиновый магнетизм, обладают собственным магнитным моментом и ведут себя во внешнем магнитном поле, как миниатюрные прецессирующие магниты. При помещении протонов в постоянное магнитное поле с напряженностью Я0 существуют два разрешенных энергетических уровня, определяющих ориентацию осей элементарных магнитов по направлению поля или против поля. Переходы между уровнями достигаются воздействием на протоны переменного радиочастотного магнитного поля, перпендикулярного постоянному полю. [39]
В основе метода лежит поглощение энергии радиочастотного магнитного поля ядрами атомов водорода ( протот нами) воды, содержащейся в материале. Протоны, как и другие элементарные частицы, которым присущ спиновый магнетизм, обладают собственным магнитным моментом и ведут себя во внешнем магнитном поле, как миниатюрные прецессирующие магниты. При помещении протонов в постоянное магнитное поле с индукцией Вй существуют два разрешенных энергетических уровня, определяющих ориентацию осей элементарных магнитов по направлению поля или против поля. Переходы между уровнями достигаются воздействием на протоны переменного радиочастотного магнитного поля, перпендикулярного постоянному полю. [40]
Упрощенно сущность метода ЯМР заключается в следующем. Ядра элементов, как известно, обладают собственным магнитным моментом ( спиновый магнетизм) и в постоянном магнитном поло ведут себя как прецессирующие элементарные магниты. При этом ось прецессии может быть направлена вдоль поля или против него. Энергетические состояния ядер в этих двух положениях неодинаковы; переход ядра с одного энергетического уровня на другой требует затраты определенного количества энергии в форме радиочастотного магнитного поля с направлением, перпендикулярным постоянному магнитному полю. Поглощение энергии максимально, когда частота переменного поля равна собственной частоте перехода ядер между энергетичеср ими уровнями в магнитном поле - условие резонанса. [41]