рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Общие принципы

Общие принципы - раздел Электротехника, Ядерный магнитный резонанс ЯМР   В Самом Начале Становления Ямр-Спектроскопии (1945-1970) Для ...

 

В самом начале становления ЯМР-спектроскопии (1945-1970) для получения спектров использовался так называемый постоянный режим, когда образец непрерывно облучался слабым радиочастотным полем с фиксированной амплитудой (Рис. K2.1a). При этом использовалась либо фиксированная частота радиочастотного поля, когда медленно менялась сила прикладываемого внешнего магнитного поля, либо в обратной последовательности, с тем чтобы последовательно привести в резонанс спины с различными химическими сдвигами.

 

 

Рис. К2.1. Два основных метода получения ЯМР-спектра: (а) постоянное возбуждение с различной энергией, (б) импульсное возбуждение с последующим фурье-преобразованием

 

1970-е годы ознаменовались революционным изменением – получила развитие импульсная фурье-спектроскопия, которая открыла путь для современного ЯМР и его разносторонних приложений (Рис. K2.1(б)). Исходным толчком послужило изобретение многоканальных спектрометров, которые позволили проводить одновременное измерение многих точек частотного спектра; однако скоро выяснилось, что с увеличением числа каналов сложности построения таких приборов очень быстро растут.

В настоящее время импульсные спектрометры с фурье-преобразованием полностью вытеснили традиционные приборы, работающие в режиме постоянного измерения. Высокая чувствительность, высокое разрешение и отсутствие искажений формы линий способствовало популярности фурье-спектроскопии и в конце концов сделало ее главенствующей техникой в ЯМР.

В импульсных фурье-спектрометрах получаемая информация является функцией времени. Спектроскопистов, однако, интересует частотная зависимость сигналов спиновой системы, так как при определенных частотах величина разности энергий между спиновыми состояниями обладает характерными резонансными линиями. На самом деле, как мы уже знаем, временная и частотная области взасвязаны и можно переходить из одной области в другую через фурье-преобразование. Оно соотносит данные, полученные во временной области f(t), с данными в частотной области f(ν) через следующее уравнение:

(K2.1)

ЯМР-спектрометры с фурье-преобразованием

Схема типичного ЯМР-спектрометра для исследования образцов в жидком состоянии представленана рис. K2.6.

 

 

Рис. K2.6 Схематическое изображение основных элементов ЯМР-спектрометра

 

Чувствительность и разрешение спектрометра зависят, прежде всего, от силы и качества магнита, который является его ключевым компонентом. Для получения наилучшего разрешения необходимо использовать магниты с максимально возможной напряженностью поля и с максимальной однородностью. Кроме того, поле должно быть воспроизводимым. Такими свойствами обладают только сверхпроводящие соленоиды.

Радиочастотная катушка служит одновременно передатчиком и детектором резонансной частоты. Измеренный и обработанный компьютером сигнал представляет собой низкочастотный сигнал, который является разностью между переданной и детектируемой частотами.

Чтобы все ядра испытывали действия одного и того же поля, образец помещают в центр цилиндрического магнита. Несмотря на то, что сверхпроводящий магнит работает при температуре жидкого гелия (4 К), сам образец находится при комнатной температуре.

Для возбуждения системы спинов радиочастотной энергией спектрометр снабжен программатором импульсов и устройствами, которые позволяют подавать на образец сложные последовательности импульсов. Радиочастотный источник – стабильный кристаллический осциллятор, работающий в непрерывном режиме. Амплитуда и фаза непрерывного сигнала контролируются на выходе. Современные программаторы импульса обеспечивают контроль фазы с точность до 1o.

Последовательность импульсов, состоящая из сложного сигнала импульс-накопление–затухание, повторяется N раз до тех пор, пока не будет достигнуто приемлемое соотношение сигнал-шум. В настоящее время детектирование таких слабых сигналов, как сигнал естественного изотопа 13C (его содержание в образце ~1%) является рутинной процедурой.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Ядерный магнитный резонанс ЯМР

ЯМР как разновидность спектроскопии.. Метод ядерного магнитного резонанса ЯМР является разновидностью спектроскопии основанной на поглощении электромагнитного излучения в..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Общие принципы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Магнитные свойства ядра: ядерный спин
Квантово-механическое понятие спина нельзя описать строго в классических терминах. Однако свойства некоторых ядер поддаются описанию в рамках модели, в которой они ведут себя как сферические

Ядра в отсутствии магнитного поля
  Для того чтобы понять, как проходит ЯМР-эксперимент и предсказать его результаты, нам нужен аппарат, с помощью которого мы можем «визуализировать» временную эволюцию спиновой систем

Действие радиочастотного поля
Рассмотрим влияние магнитной компоненты радиочастотного поля в плоскости xy. Предположим, что мы выбрали частоту осциллирующего поля, равную ларморовой частоте спина. Тогда ядро испытывает д

Процессы релаксации
В ЯМР наблюдаются два типа релаксационных процессов. В первом поглощенная энергия отдается в окружающую среду, а во втором она перераспределяется внутри системы. Первый тип связан с устано

Химическиe сдвиги
Рис. К1.20 Внешнее магнитное поле B0 вызывает циркуляцию электронов в атоме в пределах своих орбиталей

Одноимпульсные эксперименты
Последовательность событий   В этом параграфе мы опишем ЯМР-эксперименты с использованием только одного импульса. На рис. K2.7 показана посл

Измерения времени спин-спиновой релаксации T2 методом спинового эха
  Определение времeни спин-спиновой релаксации T2 сопряжено c некоторыми трудностями, связанными с тем, что на практике определяется эффективное время спин-сп

Перенос поляризации с одних ядер на другие
  Другая важная группа многоимпульсных экспериментов включает в себя методы переноса поляризации с одних ядер на другие для усиления «чувствительности» некоторых из них. Напоми

Ядерный эффект Оверхаузера
Перенос поляризации между спинами в пространстве через диполь-дипольное взаимодействие называется эффектом Оверхаузера. Процедура переноса для системы из двух спинов показанa на рис. K2.19. Насыщаю

NOE и межъядерные расстояния
Для понимания принципа работы NOE рассмотрим систему из двух протонов в молекуле, один из резонансных пиков которой насыщен, как это было описано выше (Рис. K2.20). Вследствие модуляции диполь-дипо

Многомерные и многоядерные эксперименты
Термин «одномерный» ЯМР применяется к экспериментам, в которых преобразованный сигнал представлен функцией только одной частоты. По аналогии, в двумерном ЯМР-спектре координатные оси соответствуют

Установление равновесия -90o↓ – kt1 –↓ 90o- детектирование
  Рис. К2.26 Последовательность импульсов в COSY в графическом (верх) и сжатом (низ) представлении   Рассмотрим два скалярно сопряженных протона A и B

Многомерный гомоядерный ЯМР
По аналогии с координатными осями 2D-ЯМР, в 3D- и 4D-ЯМР-спектрах они соответствуют третьей и четвертой частотной области. Напоминаем, что все 2D-эксперименты построены по одной основной с

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги