ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы регистрации спектров поглощения и дисперсии электронного парамагнитного резонанса из "ЭПР и релаксация стабилизированных радикалов" Парамагнитный резонанс является одной из областей физики, в которой сведения об исследуемых объектах получают на основе экспериментального изучения взаимодействия постоянных и переменных магнитных полей с парамагнитным веществом. [c.109] Для правильной интерпретации получаемых результатов необходимо иметь представления о связи между сигналами ЭПР, зависящими от конкретного устройства радиоспектрометров, и процессами, происходящими в парамагнетике. [c.109] В настоящем параграфе излагаются некоторые сведения о принципах получения сигналов ЭПР. Эти вопросы детально рассмотрены в монографиях [2—9]. [c.109] Одним из основных элементов спектрометров ЭПР является объемный резонатор. Применение резонаторов позволяет во много раз увеличить напряженность магнитного микроволнового поля на образце по сравнению с магнитным полем, которое имеется, например, в волноводе [1]. [c.109] Парамагнитный образец помещают в магнитное микроволновое поле резонатора, в то же время электрическое микроволновое поле на образце должно быть минимальным, иначе оно приводит к значительному нерезонансному диэлектрическому погло1цению микроволновой мощности. [c.109] Одним из наиболее удобных и часто используемых в спектрометрах ЭПР 3-сантиметрового диапазона резонаторов является цилиндрический резонатор на волну типа Яоц. [c.109] В спектрометрах ЭПР используются как проходные, так и отражательные резонаторы. Рассмотрим спектрометры с отражательным резонатором. [c.110] Отражательным называют резонатор, который связан с одним Еолноводом. Микроволновое поле в таком резонаторе зависит от величины микроволновой мощности, падающей на резонатор, от условий согласования резонатора с волноводным трактом и свойств резонатора. В спектрометрах ЭПР с отражательным резонатором условия согласования резонатора с трактом выбираются таким. образом, что практически вся микроволновая мощность проходит в резонатор. [c.110] Яхм — максимальное значение микроволнового магнитного поля, достигаемое в некоторой известной точке резонатора. [c.111] Для обычно используемых резонаторов с размерами а = 2,25 см, I = 3,2 см и достаточно полированными медными стенками Q(, 29 ООО. [c.112] Чем выше добротность, тем дольше сохраняется энергия при свободных колебаниях в резонаторе. [c.112] Для простоты предположим, что сигнал дисперсии равен нулю. [c.113] Согласование в отражательной схеме не является критичным. При изменении модуля коэффициента отражения в пределах от О до 0,1 сигнал уменьшается не более чем на I %. [c.114] Графики зависимости (Г от относительной расстройки у при различных значениях Гр представлены на рис. 4.2. [c.114] Рассмотрим связь между свойствами парамагнитного образца и эквивалентными параметрами системы, состоящей из резонатора с образцом, для случая, когда исследуются образцы достаточно малых размеров (т. е. линейные, размеры которых много меньше минимального размера резонатора) и предполагается, что потери в них много меньше собственных потерь в резонаторе. При этом можно считать, что образец находится в однородном- микроволновом поле и не изменяет величину и конфигурацию электромагнитного поля в резонаторе. [c.115] Рассмотрим, каким образом можно связать наличие в образце парамагнитных потерь и запасенной микроволновой магнитной энергии с эквивалентными параметрами системы, состоящей из резонатора с образцом. [c.116] Эквивалентные параметры такой системы имеют следующий смысл. Сопротивление характеризует мощность, поглощаемую от электромагнитного поля при единичных напряженностях электрического и магнитного полей, емкость характеризует электрическую энергию при заданных единичных напряженностях, индуктивность — магнитную энергию в системе. [c.116] Поскольку мы полагаем образец малым и считаем потери в нем незначительными, сопротивление г можно с хорошим приближением полагать равным сопротивлению резонатора без образца, т, е. г г. [c.116] Отметим, что соотношения (4.18) и (4.19) по форме несколько отличаются от употребляемых в работах [4, 9], где сбычно А г//- выражают через добротность резонатора Qo и коэффициент заполнения. В принципе используемые здесь и в [4, 9] соотношения эквивалентны. [c.117] Вернуться к основной статье