Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Января 2012 в 08:00, реферат
До недавнего времени основой наших представлений о структуре атомов и молекул служили исследования методами оптической спектроскопии. В связи с усовершенствованием спектральных методов, продвинувших область спектроскопических измерений в диапазон сверхвысоких (примерно 103 - 106 МГц; микрорадиоволны) и высоких частот (примерно 10-2 - 102 МГц; радиоволны), появились новые источники информации о структуре вещества.
Если в образце присутствуют
ядра с различными
Ключевая схема пропускает
4.Спектрометры ЯМР.
Спектрометр ЯМР должен содержать следующие основные элементы: 1) магнит, создающий поляризующее ядерную спин – систему магнитное поле 0; 2) передатчик, создающий зондирующее поле 1; 3) датчик, в котором под воздействием 0 и 1 в образце возникает сигнал ЯМР; 4) приемник, усиливающий этот сигнал; 5) систему регистрации (самописец, магнитная запись, осциллоскоп и т.д.); 6) устройства обработки информации (интегратор, многоканальный накопитель спектров); 7) систему стабилизации резонансных условий; 8) систему термостатирования образца; 9) передатчик, создающий поле 2 для двойных резонансов; 10) систему программирования регистрации ЯМР: для спин - спектрометра – развертку поля 0 или частоты n0 в заданном интервале с необходимой скоростью, требуемой числом реализаций спектра; для импульсных спектрометров – выбор числа, амплитуды и длительностей зондирующих импульсов, времени отслеживания каждой точки и числа точек интерферрограммы, времени повторения интерферрограммы, числа циклов накопления интерферрограммы; 11) системы коррекции магнитного поля. Это схематическое перечисление показывает, что современный ЯМР–спектрометр – сложная измерительная система.
По назначению ЯМР - спектрометры делят на приборы высокого и низкого разрешения. Граница здесь условная, и все чаще характеристики ЯМР - спектрометров высокого и низкого разрешения объединяют в одном универсальном приборе. Типичный прибор низкого разрешения должен иметь магнит, обеспечивающий относительное разрешение порядка 10-6 ч-1, возможность регистрации ЯМР многих магнитных ядер в широком интервале температур, сопряжение с системой обработки данных, гониометр для кристаллофизических измерений.
Для обеспечения высокой
В последнее время приобретают
все большую популярность
Большие трудности возникают из-за звона контура в датчике и перегрузки приемника после мощного импульса. Преимуществом импульсной техники является то, что в одном эксперименте могут быть определены все параметры ядерного магнетизма в образце – моменты, форма линии и времена релаксации. По теореме Фурье, большие частоты соответствуют малым временам. Поэтому создаются импульсные методы для анализа явлений, происходящих через ничтожно малое время после окончания импульса. Они повышают точность определения высших моментов линии ЯМР вплоть до n=14.
Для реализации импульсного
Наряду с синхронным детектированием очень широко применяется накопление сигналов с помощью многоканальных накопителей. Стабильность ЯМР - спектрометров обеспечивает долговремен- ное однозначное соответствие каждого спектрального интервала Dn номеру канала памяти накопителя.
Спектрометры высокого
Спектрометры, работающие в стационарном режиме, состоят из следующих основных узлов:
- магнит, создающий весьма однородное поле;
- датчик сигналов, содержащий исследуемый образец и приемную катушку;
- блок развертки, позволяющий изменять в небольших пределах основное магнитное поле по определенному закону;
- радиочастотный генератор, работающий в метровом диапазоне;
- радиочастотный приемник и усилитель;
- осциллограф и самопишущий потенциометр для наблюдения и регистрации спектров.
Достаточно быстрое вращение
образца позволяет эффективно
избавиться от влияния градиентов
магнитного поля
0. Данное обстоятельство в связи с
непрерывным ростом используемых значений
0 ведет к тому, что достигаемое относительное
разрешение, измеряемое как отношение DН/
0, где DН
– наблюдаемая неоднородность магнитного
поля, находится в интервале 10-9 –
10-10. Линии, измеряющиеся десятыми
и сотыми долями герца, ширина которых
определяется длительностью времени релаксации
в жидкости (10 – 20 с), приводят к существенной
трудности. Следовательно, на однократную
реализацию спектра может потребоваться
несколько часов. Это предъявляет очень
высокие требования к системе стабилизации
резонансных условий, которая обычно осуществляется
с помощью ЯМР (по дополнительному образцу
– внешняя стабилизация либо по одной
из линий исследуемого образца – внутренняя
стабилизация). Наиболее удачные результаты
получаются при сочетании внутренней
и внешней стабилизации.