Сигнал - свободная индукция
Cтраница 3
Поскольку ширина линий определяется в основном развязкой от протонов и повышением отношения S / N с помощью функций математического взвешивания, которые применяются к сигналу свободной индукции до преобразования Фурье, относительные высоты пиков можно использовать как надежные указатели относительных площадей и, следовательно, содержания энантиомеров при обеспечении адекватного цифрового разрешения. [31]
Единственное ограничение на ( а схемы с точки зрения восприятия сигнала состоит в том, что добротность должна удовлетворять условию l 5v0, где t - время, за которое сигнал свободной индукции успевает заметно измениться. Если сравнить это значение с малым, нужным для передатчика, то можно видеть, что необходимо проявить некое хитроумие, чтобы одновременно удовлетворить требованиям, предъявляемым передатчиком и приемником. Какой-то компромисс нужен и в отношении объема катушки образца. Кроме того, можно показать, что для достижения наибольшей чувствительности приемника индуктивность приемной катушки должна быть велика. Из формулы (3.5) следует также, что отношение сигнал / шум зависит от полосы пропускания детектора. [32]
Процесс возвращения М к значению М0 происходит в соответствии с кинетическим законом первого порядка, константа скорости имеет величину 1 / 7Y Сразу вслед за 180 - импульсом ( рис. 9.1, ж) сигнал свободной индукции не наблюдается. Сигнал, регистрируемый в спектрометрах ЯМР, соответствует намагниченности в плоскости ху, в данном случае эта компонента равна нулю. Затухание намагниченности в плоскости ху со временем представляет собой спад сигнала свободной индукции ( ССИ) ( гл. Преобразование Фурье ССИ дает спектр ЯМР в частотном представлении. Вектор М, как и в других случаях, стремится вернуться к равновесному значению М0 вследствие спин-решеточной релаксации. [33]
Импульсный метод с преобразованием Фурье. Спектр получается в результате преобразования Фурье сигнала свободной индукции, возникающего после облучения образца мощными радиочастотными импульсами. Для повышения чувствительности отношения сигнал / шум применяется накопление сигналов в памяти ЭВМ. [34]
ВЧ-импульса равна резонансной частоте одного типа ядер в образце. Когда образец содержит несколько сортов ядер, сигнал свободной индукции имеет более сложную форму, являющуюся интерферограммой модулирующих частот каждой линии спектра. Для простого мультиплета интер-ферограмма содержит в себе биения, периоды которых обратно пропорциональны разностям частот сигналов в спектре. [35]
В ЯМР-спектрометрах с Фурье-преобразованием в приемнике детектируется не сигнал поглощения или дисперсии ( что имеет место в стационарных спектрометрах без Фурье-преобразования), а сигнал спада свободной индукции ( ССИ), который генерируется путем воздействия на образец ВЧ-импульсов определенной частоты. Сигнал, детектируемый в приемнике, называют сигналом свободной индукции. [36]
 |
Амплитудная модуляция высокочастотных колебаний. В частотном представлении модуляция с частотой vm эквивалентна появлению боковых полос с частотами v0 vm. [37] |
По существу на ЭВМ-были возложены обе функции: запоминания сигнала свободной индукции и его последующего Фурье-преобразования с получением спектра в обычном частотном представлении. Серийные спектрометры ЯМР с импульсной Фурье-техникой появились в конце 60 - х гг., а в настоящее время этот метод приобретает лидирующее значение. [38]
Теперь рассмотрим достижимое в методах ФС разрешение. Если некоторые линии спектра шире, чем другие, то сигнал свободной индукции характеризуется несколькими постоянными времени. Мы не можем сделать разрешение лучше определенного предела, устанавливаемого скоростью спада, однако мы можем искусственно расширить линии в спектре после преобразования Фурье, если будем регистрировать данные во время спада свободной индукции в течение слишком малого времени. Теоретически, по соотношению (2.6), требуется, чтобы данные регистрировались бесконечно долго. [39]
Основной причиной популярности фурье-спектроско-пии является возможность улучшения отношения сигнал / шум. Обычно осуществляют несколько импульсных облучений и после каждого производят суммирование сигналов свободной индукции с помощью цифрового вычислительного устройства. Повышение отношения сигнал / шум растет пропорционально корню квадратному из числа накопленных сигналов, а затем накопленный сигнал подвергается Фурье-преобразованию и ЯМР-спектр содержит сигналы с улучшенным отношением к шуму. [40]
Выход можно найти, если воспользоваться тем обстоятельством, что спад сигнала свободной индукции после наложения ВЧ-импульса ( см. разд. Более подробное описание читатель может найти в работе Эрнста и Андерсона [38], в гл. [41]
Эта операция в числовой форме легко осуществляется на цифровой быстродействующей ЭВМ, либо с помощью аналогового фурье-анализатора. Детальными исследованиями было установлено [254-258], что при определенных условиях фурье-преобразование сигнала свободной индукции является более эффективным источником спектральной информации, чем прямое наблюдение спектра ЯМР. Особенно велики преимущества метода фурье-спектроскопии в случае сложных спектров высокого разрешения с большим количеством линий тонкой структуры. Показано также, что при одинаковом отношении сигнала к шуму рассматриваемый метод по сравнению с обычной записью спектра дает экономию времени приблизительно в A / vi / a раз, где А - полная ширина спектра, а ч / 2-ширина типичной линии на полувысоте сигнала. [42]
Относительные амплитуды и фазы спектральных линий могут быть определены сразу, исходя из вида произведений операторов. На рис. 4.4.6 приведены одномерные спектры спина k, полученные в результате фурье-преобразования сигналов свободной индукции, индуцированных рядом типичных произведений операторов. При Л / Лт мультиплег спина k превращается в триплет. [43]
 |
Взаимодействие вектора намагниченности с разночастотным импульсом. [44] |
В импульсных спектрометрах ре-гистирующим устройством является катушка, расположенная вдоль осей х или у. Поэтому интенсивность сигнала определяется Мху, причем величина этого наведенного сигнала носит название сигнала свободной индукции. После выключения импульса под действием механизма - релаксации вектор намагниченности спадает до своего равновесного значения. [45]
Страницы: 1 2 3 4