Составной импульс

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-нмпульса 0,3 мкс. Однако на практике при работе с жидкостями на спектрометрах высокого разрешения эта величина составляет чаще всего 15-20 мкс на Ш-мм датчике, что соответствует максимальному значению угла эффективного поля около 45°. Это служит основным камнем преткновения для проведения большого числа многоимпульсных 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. 7. [c.109]

Использование для развязки составных импульсов в значительной степени решает проблему нагревания образца даже иа спектрометрах с частотой 500 МГц. В спектрах, полученных в условиях широкополосной развязки, становятся возможными измерения с высоким разрешением, поскольку ширина линии может достигать 0,25 Гц и меиее [c.234]

Методики, использующие длительные импульсы, аналогичны вышеизложенному возбуждению намагниченности растворителя с возвращением затем ее к оси +2 . В этом случае намагниченность растворителя прецессирует относительно эффективного мощного РЧ поля. Достигается это путем размещения резонанса вблизи границы спектральной ширины и уменьшения мощности передатчика. Таким образом, если сигнал растворителя располагается в центре интересующей нас области (например, протонный спектр ЯМР в водном растворе), то для получения полного спектра требуется два раздельных эксперимента. Уменьшение мощности передатчика приводит к значительному изменению фазы вдоль спектра, которое в соединении с широкими линиями (> 50 Гц) вызывает сильное искажение базовой линии спектра. Идея составного импульса заключается в том, что вместе с определенными амплитудами и фазами можно получить широкий нуль за счет установки наклона их кривой Фурье-преобразования, равных по значению, но противоположных по фазе в нуле. [c.15]

Второй импульс может менее селективно воздействовать на /-мультиплет, незначительно возмущая 5-спины. Тогда составной импульс можно записать [c.31]

Для оставшихся линий можно ввести поправки, которые устраняют фазовые сдвиги и искажения амплитуды [4.89], хотя при этом ухудшается чувствительность. Используя составные импульсы, можно повысить эффективность подавления [4.90—4.92]. [c.158]

Способы коррекции искажений, обусловленных неидеальностью импульсов составные импульсы [c.170]

Составные импульсы, впервые примененные в 1979 г. [4.85], превратились в универсальный инструмент для коррекции искажений, связанных с неидеальностью импульсов. Особенно эффективно с помощью составных импульсов устраняются аномалии, обусловленные неоднородностью РЧ-поля по объему образца и нерезонансными эффектами (наклоненные РЧ-поля). [c.170]

Составные импульсы представляют собой последовательности близко расположенных импульсов, которые при идеальных условиях эквивалентны одиночному импульсу, но менее подвержены влиянию несовершенства импульсов. Было предложено множество разнообразных составных импульсов для достижения различных целей, включая следующие. [c.170]

Во всех применениях составных импульсов важно определить [c.171]

Инверсия намагниченности (М -> -Мг) особенно чувствительна к эффектам расстройки и несовершенству импульсов, поэтому применение составных импульсов для этой цели оказалось наиболее плодотворным. Получение полной инверсии полезно при релаксационных измерениях и во многих экспериментах, требующих инверсии спиновых состояний (4 -> - 1кг), включая большое разнообразие двумерных экспериментов, описанных в гл. 7 и 8. [c.175]

Рис. 4.2.14. Зависимость доли инвертированной намагниченности - Л/г(0 + )/A/j O -) (в процентах) от отклонения угла поворота РЧ-импульса от идеального значения и параметра расстройки от резонанса Дйо/fii. а — обычный импульс с (3 = т 6—составной импульс (0Ы0 )т/г(0)о с = т/2 и 0 <== г в — та же последовательность, но угол поворота центрального импульса увеличен до = 1,33т (240°). (Из работы [4.86].)

В данном разделе мы обозначим через составной импульс с компенсацией ошибок /и-го порядка, являющийся приближением идеального 1г/2-импульса. Составные же импульсы, аппроксимирующие идеальный тг-импульс (инверсию), обозначим символом К. [c.178]

Следует заметить, что результирующие импульсы эквивалентны тг/2-импульсу со сдвигом фазы, которому предшествует дополнительный фазовый сдвиг тг/2, создаваемый г-импульсом Рг . Этот фазовый сдвиг можно скомпенсировать, сдвигая на тг/2 целиком импульсную последовательность, которая предшествует составному импульсу. Фаза р т /и тг/2 или (т - 1)тг/2 результирующего импульса представляет собой фазу импульса нулевого порядка Каждый последующий порядок компенсации сдвигает фазу на Ттг/2. [c.179]

Рис. 4.2.16. Пример рекурсивной процедуры, построенной в соответствии с (4.2.63а) для получения составных импульсов, аппроксимирующих идеальный т/2-нмпульс с компенсацией ошибок т-го порядка. Шаги, отмеченные звездочкой, имеют смысл только при АВо = 0. С помощью выражения (4.2.64) на каждом этапе можно получить составные инвертирующие импульсы.

Эффективность компенсации неидеальности углов поворота составными импульсами иллюстрирует рис. 4.2.18. [c.184]

Циклические составные импульсы [c.184]

В этой главе мы рассмотрим экспериментальные проблемы, с которыми часто приходится сталкиваться в практической миогоимпульс-иой спектроскопии ЯМР. Эта книга, как мы уже говорили в гл. 1, не претендует иа роль исчерпывающего учебника по практическому ЯМР. В первую очередь мне хотелось бы сосредоточить внимание иа процедурах, связанных с выбором параметров эксперимента, которые приходится выполнять каждый день, и описать, как их следует правильно выполнять. Описываемые далее некоторые современные приемы работы-это не методы экспериментального ЯМР в полном смысле слова. Они в сочетании с другими методиками позволяют повысить производительность спектрометра или ослабить влияние ошибок экспериментатора и недостатков спектрометра на качество получаемых результатов. Многие современные эксперименты чрезвычайно чувствительны к тщательному выбору длительностей импульсов, задержек и фазовых сдвигов и к тому, насколько точно заданные параметры воспринимаются спектрометром. К сожалению, к большинству спектрометров следует относиться с известным скептицизмом, поскольку очень часто реальные сигналы на выходе передатчика могут быть слабо связаны с тем, что мы от него требовали. Это в особенности относится к таким экспериментам, как, например, упоминающиеся в разд. 7.3 составные импульсы, где последовательность некоторых действий производится в мнкросекундном масштабе времени. [c.217]

Таким образом, неидеальность импульсов необходимо компенсировать каким-либо способом. Одним го самых впечатляющих достижений последних лет стали попытки разработки комплексных (составных) импульсов, эквивалентных в сумме одному я- или п /2-импульсу, но менее чувствительных к отклонению от резонанса и/или неоднородности поля Ву. Исследования в этой области еще продолжаются, и проблема пока не решена, но достигнутые к настоящему времени успехи позволяют надеяться на ее решение. Для большинства последовательностей, реализующих составные нмпульсы, вполне очевидно, что желаемый эффект будет достигнут только в случае идеальности каждого из входящих в них импульсов. Иногда влияние на последовательность отклонения от резонанса или неоднородности поля можио изобразить графически в терминах векторЕюй модели, как это сделано на рис, 7.7, Но в общем случае для правильного понимания этих эффектов вам нужно ознакомиться с оригинальными работами. [c.228]

В первых попытках построения составных импульсов проблемы отклонения от резонанса и неоднородности поля В решались отдельно [3]. Дальнейшие последовательностн разрабатывались для одновременного решения обеих проблем. Особое внимание уделялось я-им-пульсам, поскольку они в большей степени чувствительны к отклонению [c.228]

Входящие в них импульсы должны создаваться без промежуточных задержек, но на практике это недостижимо, и между импульсами иногда нужно вставлять задержки в несколько микросекунд. Наибольший интерес для нас представляет л-импульс, который применяется как для инверсии г-намагниченности, так и для создания спинового эха. Мы еше вернемся к нему в гл. 10. Для того чтобы понять его работу, нужно рассмотреть траектории компонент иамагничеиности, первоначально находящихся на оси г, с увеличивающейся ошибкой компонент импульса (см., иапример, рис, 7.7). Составной импульс вставляется в нужную последовательность на место своего эквивалента. Для изменения его фазы следует на равные величины изменить фазы его компонент, так чтобы относительные фазы остались прежними. [c.229]

На результаты таких последовательностей оказывает влияшге и ряд экспериментальных факторов. Использование составных импульсов снижает зависимость эксперимента от параметров датчика, но повышает зависимость от качества других блоков спектрометра. Для корректного нх применения необходимо тщательно контролировать синхронность и величину фазовых сдвигов. Большинство спектрометров можно легко запрограммировать иа генеращ1ю составных импульсов, но соответствующие им реальные процессы останутся окутанными дымкой ие- [c.231]

Предложенная модель развязки как цепи ти-импульсов позволяет нам провести ее дальнейшее улучшение. Возможно, замена неидеальиого тг-импульса на его составной аналог позволит настолько снизить влияние неоднородности поля и отклонения от резонансов, что развязка окажется эiффeктивнoй. В этом направлении было проведено много исследований, идея которых состояла в использоваши исходного составного гг-импульса с систематической перестановкой его компонеит и фаз [9]. В качестве основы для такой последовательностн можно использовать упоминавшиеся ранее составные я-импульсы, одиако особенно удобр(ым оказался составной импульс [c.234]

Фазовое поведение /-модулированиого эха может быть использовано как основа для простой техники расшифровки спектров. Рассмотрим спещ1фическ1га пример - вещество, содержащее единственную метку Мы выполним эксперимент по У-модулированному эху наоборот, используя развязку по углероду и наблюдение протонов. Использование широкополосной развязки по углероду является характерной чертой методов с составными импульсами, описанными в гл. 7. Если ваш [c.372]

Развивая методику, использующую импульсы большой длительности, Редфилд предложил так называемую Редфилд 2-1-4-последовательность, представляющую собой составной импульс, в котором 3/10 и 8/10 импульса сдвинуты по фазе на 180° относительно его оставшейся части (рис. 1). [c.15]

Рис. 1. Составной импульс Редфилд 2-1-4

После начального селективного 90°-то импульса намагниченность воды быстро распадается благодаря ее короткому времении Tj, которое можно искусственно уменьшить за счет химического обмена сигнала HjO с протонами специально вводимого вещества, например, хлорида аммония [9]. Если значение т (см. рис. 13) длиннее Tj, то намагниченность растворителя быстро теряет фазовую когерентность и не может бьггь перефокусирована селективным 180°-м импульсом. Однако если значение т значительно больше то намагниченность за это время достаточно восстанавливается вдоль оси 2 благодаря спин-решеточной релаксации. В этом случае селективный 180 -й импульс инвертирует восстанавливающуюся намагниченность, а за время второго интервала т намагниченность вдоль оси 2 восстанавливается вновь. Значение т выбирается с таким расчетом, чтобы 2-намагниченность воды к концу второго интервала X проходила через нуль. Степень подавления сигнала растворителя можно увеличить путем повторения простой послеяовательносги (т-180°-т) несколько раз, а затем отбирать намагниченность растворенных спинов, применяя составные импульсы [10]. [c.40]

Очевидно, что при резонансном облучении (ДВо = 0) остаточная продольная намагниченность после импульса зависит от действительного угла поворота /3. Это приводит к ошибкам при релаксационных измерениях такими методами, как прогрессивное насыщение и насыщение-восстановление (разд. 4.6.1). Для некомпенсированного импульса с углом поворота 0,71г/2 < /3 < 1,31г/2 остаточная г-компонента изменяется в интервале -0,4 < Мг(0+)/Мг(0-) < -1-0,4 [4.86]. При условии что внерезонансными эффектами можно пренебречь, составной импульс [4.86] [c.173]

Если можно пренебречь зффгкта.ми рясстройки, то неоднородность РЧ-поля эффективно компенсируется последовательностью, производной от составного импульса из (4.2.52), [c.178]

Если расстройкой нельзя пренебречь, то хорошее приближение к обратной последовательности (Р ) можно получить, выбрав любой циклический составной импульс (такой, как последовательность WALTZ-16, см. разд. 4.2.7.7), который заканчивается элементом а затем исключить этот элемент из конца последовательности. В качестве первого шага увеличивается порядок компенсации составного импульса, заменяющего тг/2-импульс. С целью получения компенсации ошибок т -н 1)-го порядка используют объединение двух элементов /и-го порядка. Для этого существуют четыре возможности, основанные на идее приложения двух тг/2-импульсов (компенсированных до /и-го порядка), сдвинутых по фазе на 90°, по аналогии с (4.2.51) [c.179]

На любой стадии рекурсивной процедуры можно получить составной импульс Л( 3эфф), соответствующий произвольному углу поворота 3эфф [c.180]

Такой тип составных импульсов находит применение, когда важно использовать зависимость амплитуд переноса когерентности от /3. Одним из примеров является последовательность усиления переноса когерентности без искажений (DEPT), обсуждаемая в разд. 4.5.6 другие примеры можно найти в двумерной спектроскопии (гл. 8). [c.181]

Характеристики составных импульсов можно улучшить, если применить обратные последовательности (4.2.62) в диапазоне расстроек. Шака и Фримэн [4.121] предложили следующую последовательность для инверсии с компенсацией расстроек [c.182]

Вопреки ранним представлениям [4.86], составные импульсы, предназначенные для идеальной инверсии (Mj — М ), можно также использовать для рефокусировки поперечной намагниченности [4.108]. Всякий составной импульс, преобразующий в -М , может быть представлен как поворот на угол те вокруг вектора, лежащего в плоскости ху. Фаза этой эффективной оси поворота зависит от природы несовершенств и выбора составного импульса. [c.183]

Если эффектами расстройки нельзя пренебречь, то можно применить составные импульсы вида (4.2.55) с 0 = ж/1 и = Ъж/1, которые дают почти идеальный т-поворот вокруг оси, лежащей в плоскости ху, с фаэой = ж/1 + Д, где Д = ж/4. [c.183]

Составные импульсы имеют решающее значение для эффективной гетероядерной развязки (разд. 4.7.6). В разд. 3.3 было показано, что существует возможность рефокусировки эффектов гетероядерных / -взаимодействий (по крайней мере при слабых //-взаимодействиях) путем приложения инверсионного импульса к спинам /. С помощью повторяющейся последовательности точно инвертирующих импульсов можно получить фактически непрерывную рефокусировку, что приводит к спиновой развязке. Использование составных импульсов позволяет значительно улучшить эффективность развязки. Наилучшая эффективность достигается путем объединения инвертирующих импульсов в циклические последовательности, [c.184]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология