Спектрометр - высокое разрешение
Cтраница 4
Преимущества масс-спектрометров высокого разрешения, имеющих два масс-анализатора, не ограничиваются измерением точных масс ионов; их использование открывает дополнительные возможности анализа направлений фрагментации метастабильных ионов. При прямой геометрии спектрометров высокого разрешения электростатический масс-анализатор предшествует магнитному, а при обратной - их взаимное расположение противоположное. [46]
Получение такой разрешающей способности является трудной технической задачей. Решение ее в спектрометрах высокого разрешения достигается размещением образца в наиболее однородной области поля; уменьшением объема образца до нескольких десятков кубических миллиметров; применением специальных катушек для коррекции однородности поля ( электрическое шиммирование); механическим вращением образца с достаточно высокой скоростью; циклированием электромагнита. [47]
Другой столь же важной характеристикой магнитной системы спектрометра является стабильность поляризующего поля Н0 во времени. Это требование является особенно жестким опять-таки в спектрометрах высокого разрешения. Дело в том, что для получения неискаженной переходными процессами формы линии время прохождения через резонансную область не должно быть существенно меньше величины 1 / бсо, как это было показано в предыдущем разделе. [48]
Проделав те же вычисления для наблюдения углерода на спектрометре с частотой 500 МГц ( частота углерода 125 МГц), где максимальная расстройка резонанса составит около 15 кГц, мы получим длительность л / 2-импульса 0 3 мкс. Однако на практике при работе с жидкостями на спектрометрах высокого разрешения эта величина составляет чаще всего 15 - 20 мкс на 10-мм датчике, что соответствует максимальному значению угла эффективного поля около 45, Это служит основным камнем преткновения для проведения большого числа много-импульсных экспериментов, и именно здесь ведутся активные конструкционные разработки. Частично решить эту проблему можно с помощью остроумной концепции составных импульсов, которой мы еще коснемся в гл. [49]
ЯМР применяются специальные приборы, носящие название ЯМР-спектрометров. В настоящее время ЯМР-спек-трометры делят на два класса - спектрометры высокого разрешения, предназначенные для регистрации ядерных спектров чистых жидкостей, и спектрометры для широких линий. Такое деление объясняется тем, что резкое различие в характере и интенсивности резонансных линий в спектрах жидкостей и твердых тел обусловливает столь же существенную разницу в технике регистрации соответствующих спектров. [50]
Разработаны также и методы обработки масс-спектров высокого разрешения, записанных на магнитной ленте. Прямая запись спектра на магнитную ленту очень удобна для спектрометров высокого разрешения типа Нира - Джонсона [75], и особенно в приборах ГХ - МС с быстрой разверткой. При использовании быстродействующих устройств регистрации спектров обычная медленная развертка приводит к тому, что получаемые результаты имеют вид, неудобный для обработки. И хотя получение этих результатов обходится дешевле, их обработка занимает много времени. [51]
Разработаны также и методы обработки ласс-спектров высокого разрешения, записанных на магнитной ленте. Прямая запись спектра на магнитную ленту очень удобна для спектрометров высокого разрешения типа Нира - Джонсона [75], и особенно в приборах ГХ - МС с быстрой разверткой. При использовании быстродействующих устройств регистрации спектров обычная медленная развертка приводит к тому, что получаемые результаты имеют вид, неудобный для обработки. И хотя получение этих результатов обходится дешевле, их обработка занимает много времени. [52]
Ввиду высоких требований, предъявляемых к стабильности и разрешающей способности спектрометров высокого разрешения, процесс регистрации спектров часто не является тривиальной задачей. [53]
 |
Запись спектра ЭПР в виде линий поглощения ( а и первой производной ( б. [54] |
Одним из важнейших достижений экспериментальной техники спектроскопии ЯМР является создание импульсных спектрометров высокого разрешения. Параметры магнитных систем в таких спектрометрах примерно соответствуют параметрам магнитных систем обычных спектрометров ЯМР высокого разрешения. В импульсных спектрометрах осуществляется спектроскопия ЯМР с преобразова нием Фурье путем воздействия на спиновую систему повторяющейся последовательностью импульсов. Управление последовательностью импульсов осуществляется с помощью ЭВМ. [55]
В некоторых важных случаях для реализации импульсных методов Фурье-спектроскопии ЯМР необходимо модернизировать существующие стационарные спектрометры высокого разрешения. В состав импульсного спектрометра ЯМР необходимо также ввести высокочастотные переключатели с большим двухдиапазонным отношением. Может также потребоваться модернизация существующих датчиков - они должны выдержать увеличившуюся мощность высокочастотных импульсов. [56]
На рис. 3.1 показана блок-схема импульсного спектрометра, на котором можно проводить эксперименты почти любой степени сложности. Стабилизация магнитного поля в таком приборе осуществляется таким же образом, как в стационарном спектрометре ЯМР высокого разрешения. Поскольку требования к импульсному спектрометру сильно зависят от характера проводимого эксперимента, некоторые из показанных на рис. 3.1 блоков в простых экспериментах могут оказаться ненужными. Так, во многих экспериментах не нужны ни блок гетероядерного широкополосного подавления с шумовой модуляцией, ни схема стабилизации магнитного поля. В других экспериментах, например в эксперименте Карра - Перселла, отсутствие стабилизации условий резонанса может вести к большим ошибкам. В то же время многие из применяемых сейчас импульсных спектрометров представляют собой приставки к существующим ЯМР-спектрометрам высокого разрешения. Поэтому такой спектрометр автоматически оказывается снабженным блоками внешней и внутренней ( или только внутренней) стабилизации. И хотя такие импульсные приставки обычно вполне приемлемы для экспериментов по фурье-спектроскопии ЯМР высокого разрешения, их мощность, как правило, недостаточна для экспериментов с полимерами и твердыми телами. [57]
Страницы: 1 2 3 4