Частотная развертка

Поместив вещество в сильное магнитное поле, к нему подводят радиочастотные колебания от генератора и с помощью специальной схемы измеряют величину поглощения электромагнитных колебаний образцом при медленном изменении напряженности магнитного поля или частоты генератора. При выполнении условий резонанса А = = /гv будет наблюдаться сильное поглощение электромагнитных колебаний образцом. При изменении магнитного поля (магнитная развертка спектра) условие резонанса достигается изменением ДЯ при постоянной энергии кванта. При работе с постоянными магнитами величина ДБ остается неизменной, а условие резонанса достигается небольшим изменением энергии кванта (частотная развертка). [c.343]

При режиме частотной развертки катушка питается напряжением с частотой (О, линейно меняющейся во времени, а постоянное поле В неизменно. [c.14]

Другой способ контроля основан на изменении добротности колебаний рассмотренной системы преобразователь — ОК . С улучшением прочности склейки увеличивается передача энергии колебаний от обшивки к другим элементам клееной конструкции. В результате этого добротность системы уменьшается. Это приводит к уменьшению амплитуды резонанса колебаний и расширению резонансного пика на частотной развертке. [c.255]

Эффективным способом улучшения чувствительности ЯМР-спектрометра является применение накопителя резонансных сигналов. Он представляет собой небольшую ЭВМ, имеющую оперативную память на 2 ячеек (М = 10—12). Каждая ячейка воспринимает и хранит информацию об амплитуде сигнала ЯМР при строго определенном значении магнитного поля, если производится развертка поля, или частоты, если используется частотная развертка спектра. ЭВМ запоминает 2 точек спектра и может выдать их на экран осциллографа или на бланк самописца. Вводя последовательные развертки спектра одного и того же образца в память ЭВМ, получаем увели- [c.46]

JTpH обычных способах записи спектров ЯМР (на стационарных спектрометрах с полевой или частотной разверткой) использование ЭВМ для накопления спектров и улучшения чувствительности прибора мало эффективно из-за большой длительности снятия спектра. Действительно, одна развертка спектра в среднем занимает одну минуту. Это значит, что для улучшения отношения сигнал/шум в 10 раз нужно было бы совершить 100 разверток спектра, т. е. затратить 100 минут, причем за все это время магнитное поле спектрометра не должно сместиться на расстояние более половины ширины сигнала ЯМР, иначе процесс накопления спектров теряет всякий смысл. Выполнить это условие очень трудно и не всегда возможно. Поэтому накопители сигналов ЯМР имели ограниченное применение до тех пор, пока не появился путь радикального ускорения снятия отдельных neKTpogJ (см. Импульсные спектрометры и принципы Фурье-спектроскопии ), [c.47]

Представим, что спектр на рис. 32.5 — это спектр испускания образца, и излучение описывается чисто синусоидальной волной со строго фиксированной частотой V. Если детектор обладает достаточно малой инерционностью, то на его выходе должен наблюдаться сигнал, имеющий ту же частоту V, причем выходной сигнал детектора рассматривается как функция времени (спектроскопия с временной разверткой), а не как функция частоты (частотная развертка). Предположим теперь, что образец излучает на двух различных частотах, тогда детектор зафиксирует сумму двух синусоидальных волн. Из рис. 32.5 видно, что выходной сигнал детектора осциллирует с частотой, близкой к частотам слагаемых волн, но амплитуда периодически пульсирует. Факт возникновения пульсации обусловлен степенью совпадения фаз слагаемых волн в точках А, С В. Частота биений всегда равна разности частот составляющих волн. [c.762]

Условие резонанса (I. 10) можно экспериментально осуществить двумя путями можно изменять частоту при постоянном значении поля (частотная развертка) или изменять напряженность поля, оставляя постоянной частоту облучения, вызывающего переходы ядер (полевая развертка). На практике используются оба метода. При полевой развертке спектры записывают так, что напряженность поля возрастает слева направо. В спектрометрах с полевой разверткой на полюсных наконечниках магнита имеются специальные катушки, так называемые катушки развертки, с помощью которых можно непрерывно изменять напряженность поля Во в малом интервале ДБ. [c.25]

При частотной развертке частота понижается при движении по спектру слева направо. Поэтому, если, как обычно, самописец движется слева направо, первыми записываются сигналы ядер с большими резонансными частотами. Кроме упомянутых уже электромагнитов в спектрометрах ЯМР используются также постоянные магниты. Их недостатком является большая чувствительность к влиянию окружения — изменениям температуры и посторонних магнитных полей. Но зато не требуется специального кондиционера для охлаждения воды, отводящей тепло от электромагнитов. В последние годы сконструированы спектрометры ЯМР, в которых магнитное поле создается сверхпроводящими соленоидами. Такие сверхпроводящие магниты могут обеспечивать поля значительно большей напряженности (до 10 Т), чем обычные электромагниты и постоянные магниты. В соответствии с уравнением (1.11) это резко увеличивает чувствительность в экспериментах ЯМР. Позднее станут очевидными и другие преимущества этих магнитов. Однако стоимость таких приборов и затраты на их эксплуатацию значительно выше, чем для обычных спектрометров ЯМР, поскольку сверхпроводящий соленоид должен постоянно охлаждаться жидким гелием. [c.25]

В обычных ЯМР-экспериментах с частотной разверткой дл наблюдения спектров поглощения используют переменное пол Ви Термин двойной резонанс применяют в тех случаях, когда дополнение к полю В на образец накладывают второе поле Результат таких экспериментов сильно зависит от частоты 1 амплитуды поля Вг. [c.304]

Метод двойного резонанса экспериментально проще всего осуществить в варианте частотной развертки. В этом случае поле В2 генерирует в заданном положении в спектре с помощью боковой полосы, получаемой путем модуляции цент- [c.306]

Метод двойного резонанса может быть использован также в режиме полевой развертки, однако для полного анализа сложного спектра необходимо осуществить в этом случае несколько экспериментов. Второе поле генерируется с помош,ью боковой полосы, находящейся на постоянном расстояния Av от поля Вь Практически эффект развязки наблюдается только тогда, когда Av равно разности между резонансными частотами облучаемого и наблюдаемого ядер. В режиме частотной развертки это было бы эквивалентно эксперименту, в котором развертка спектральной области осуществляется с помощью двух полей, имеющих постоянную разность частот Av. Легко понять, что для каждой пары протонов необходимо проводить отдельный эксперимент (рис. IX. 5, б). [c.307]

Как можно видеть также пз рис. IX. 5, в режиме частотной развертки может происходить наложение У2 и VI. В этом случае наблюдают биения частоты. На рис. IX. 7 этот эффект отчетливо обнаруживается в рассматриваемом спектре. В режиме полевой развертки такая суперпозиция частот 2 и VI, естественно, невозможна. [c.308]

Изменение частоты, частотная развертка 0)1 [c.332]

В предыдущем описании предполагалось, что нам удалось каким-то образом добиться равенства частоты прецессии юо и частоты со, с которой вращается возбуждающее поле Н1. Это было бы воз-, можным, если бы мы располагали независимыми методами установки частот со и соо. Что касается радиочастоты со, то здесь особых проблем нет, поскольку существуют довольно точные методы гене рации частот радиодиапазона. Значительно сложнее дело обстоит с установкой частоты прецессии вектора М. Для того чтобы задать определенные значения соо, необходимо знать величину напряженности поля Яо и значение гиромагнитной постоянной у. Обе эти величины можно определить с довольно невысокой точностью. Фактически поступают следующим образом эффект резонансного поглощения (т. е. совпадения частот со и соо) ищут, медленно сканируя предполагаемую резонансную область. Поиск резонанса можно проводить с помощью двух способов изменяя частоту возбуждающего поля при постоянном поле Яо (частотная развертка) или изменяя величину напряженности магнитного поля Яо при постоянном значении частоты возбуждающего поля (полевая раз--вертка). [c.21]

Следующие три параграфа будут посвящены подробному анализу прямоугольного, цилиндрического и коаксиального объемных резонаторов. В [44, 29, 30, 194, 97, 185, 90, 170, 100] рассматривается использование в качестве резонатора интерферометра миллиметровых волн Фабри — Перо. Существуют и другие виды резонаторов без боковых стенок 171, 186] П-образный [122, 49] резонатор с неортогональными границами [94] дисковый резонатор миллиметровых волн [15] наконец, эхо-резонатор , размеры которого много больше длины волны [111, 81]. В ряде последних статей рассмотрено взаимодействие между объемным резонатором и плазмой [3, 178]. В [203] описан волномер на 50—75 Ггц, в котором используется конфокальный резонатор. В [139] рассмотрен линейный резонатор (ср. гл. 4, 14). В гл. 8 рассматриваются объемные резонаторы, предназначенные для измерений при высоких и низких температурах, а в гл. 9 — резонаторы для исследования эффекта облучения образцов. В гл. 4, 11 и гл. 13, И описывается двойной резонатор, в который помещаются как исследуемый, так и эталонный образцы [87, 179]. В [190] описан объемный резонатор с сервомеханизмом, который следит за изменением частоты другого резонатора. В [54] описан ЭПР-спектрометр с частотной разверткой часовой механизм перемещает стенку резонатора. В гл. 4, 10 рассматриваются бимодальные резонаторы. [c.136]

Настройка линии СВЧ также зависит от частоты, автоматически же подстраивать частотно-зависимые элементы линии во время частотной развертки не представляется возможным, поскольку эти элементы имеют нелинейные характеристики. К элементам, которые пришлось бы непрерывно подстраивать, относятся размеры объемного резонатора, диафрагма резонатора, винтовой согласователь со скользящим винтом, развязка (или аттенюатор), настроечные штыри (шлейфы) детектора, фазовращатель и длина линии в стабилизаторе Паунда. [c.207]

Поэтому в ЭПР-исследованиях обычно применяется развертка магнитного поля. В [1] описан, однако, ЭПР-спектрометр с частотной разверткой посредством перемещения верхней крышки объемного резонатора. Вообще в СВЧ-снектроскопии обычно развертывается частота, но трудности согласования частотных настроек часто вызывают дрейф нулевой линии. [c.207]

Весьма существенно, чтобы в процессе эксперимента измерялась именно интегральная интенсивность сигналов (в режиме частотной развертки), а не высота сигнала, которая может возрастать просто из-за развязки неразрешенного расщепления. В различных случаях возможен как положительный, так и отрицательный эффект Оверхаузера [46], однако для соседних ядер наблюдается, как правило, положительный эффект. Если у наблюдаемого ядра имеется два соседних магнитных ядра, химические сдвиги которых различны, увеличение интенсивности сигнала этого ядра происходит при одновременном облучении обоих соседних ядер подобно тому, как это делается в экспериментах тройного резонанса [46]. [c.406]

Изменение частоты, частотная развертка 0)2 (ИНДОР) [c.332]

Частотная развертка — си-стематическое изменение частоты приложенного радиочастотного поля (или полосы модуляции, см. п. 4.1.4) при постоянной напряженности магнитного поля с целью последовательного достижения условий резонанса для переходов с различными энергиями, что приводит к получению спектра ЯМР в виде графика изменеиия интенсивности сигнала от приложенной радиочастоты. [c.441]

Если для детектирования сигналов ЯМР используется импульсный метод, то мы не можем напрямую записать спектр, подобный спектру, приведенному на рис. 9.3-1, где по оси абсцисс отложена частота. Вместо этого мы получаем спектр, похожий на приведенный на рис. 9.3-8,а, где по оси абсцисс отложено время. Это так называемая временная развертка спектра. Эту интерферограм-му, чаще называемую кривой свободного спада индукции (ССИ), нельзя интерпретировать непосредственно. Тем не менее, в ней содержится вся информация (частоты, мультиплетпости, интенсивности), предоставляемая спектром ЯМР. Далее, мы можем преобразовать его в частотную развертку спектра с помощью обычной математической операции, называемой фурье-преобразованием (ФП). Если мы это сделаем, то в результате получим вместо спектра, изоб- [c.209]

Рис. 9.3-8. Спектр ЯМР на ядрах (300 МГц) этилацетата. о —временная развертка спектра, кривая свобсяного спада индукции б — частотная развертка спектра, полученная при помощи фурье-преобразования спектра а.

Когда ионы, движущиеся в ячейке, возбуждаются под действием радиочастотного импульса, радиус траектории увеличивается и все ионы с опреде-ленпой величиной m/z начинают двигаться в одной фазе. Когерентное движение ионов приводит к возникновению тока на пластинах приемника. Так как когерентность теряется со временем, наблюдается затухающий ток, т. е., временная развертка сигнала, в которой содержится вся информация о движущихся ионах. Эта развертка может быть преобразована в частотную развертку сигнала при помощи преобразования Фурье, который в свою очередь можно преобразовать в масс-спектр, используя уравнение 9.4-20. ИЦР-спектрометр обеспечивает высокое разрешение. Недостатком является относительно сложная эксплуатация, в частности, жесткие требования к вакууму, и высокая стоимость. [c.278]

Вскоре было обнаружено, что присущая спиновым системам нелинейность приводит к искажению наблюдаемых спектров. Нелинейностью обусловлено возникновение эффектов насыщения, включающих изменение интенсивности и уширение линии [1.2], в то время как быстрая частотная развертка приводит после прохождения через резонансную частоту к переходным колебаниям, называемым виглями [1.11—1.14]. Поэтому, чтобы получить неискаженный спектр, необходимо использовать медленные скорости развертки и достаточно слабое радиочастотное облучение. [c.22]

Виды разверток. Различают три вида разверток а) частотную, б) полевую, в) по типу ИНДОР. При частотной развертке частота 1 свипируется, а вторая частота V2 остается постоянной. При полевой развертке обе частоты свипируются в соответствии с изменениями внешнего магнитного поля по законам 1(г ) = = - 1Яо(/) и V2 t) =- 2f o t). Наконец, в методе ИНДОР частота наблюдения V] удерживается постоянной, а частота Уг свипнру-ется. [c.127]

Аналогичным образом можно наблюдать коллапсирование сигнала ядра X нри облучении ядра А. Практическое осуществление двойного резонанса может быть выполнено либо с использованием частотной развертки , когда частота поля Яа поддерживается постоянной и равной частоте подавляемого резонансного сигнала, в то время как меняется (развертывается) частота поля Я], либо при полевой развертке , когда развертывается магнитное поле Яо и поддерживается постоянной разность Ау между и Яг, соответствующая разности химических сдвигов сигналов А и X. Первый способ требует высокой стабильности частоты поля Яг, однако он вполне может быть реализован и, несомненно, более удобен, так как позволяет сидеть на линии и просматривать спектр в поисках спин-спиновой связи (на рис. 5.1 дан пример использования слин-развязки при выяснении структуры полимера). [c.59]

У типовых клистронов резонансную частоту можно изменять только на +5—10% от номинала. Поэтому частотную развертку очень широких резонансных линий можно осуществить только по частям. Для частотной развертки лучше использовать лампу обратной волны (ЛОВ, или карсинотрон), которая не содержит резонансных элементов и потому широкополосна. [c.207]

Резкие изменения анодного тока автогенератора отфильтровываются от медленных изменений фильтром 4 и через усилитель 5 подаются на откло1няющпе пластины ЭЛТ 6. Временная и частотная развертки жестко связаны между собой, так как блок горизонтальной раз- [c.167]

Качество радиоэлектронной части спектрометра, включающей генератор высокой частоты, датчик ядерного резонанса, систему усиления и детектирования сигналов и самопишущий прибор, не менее важно для получения высококачественного спектра. Следует заметить, что для современной радиоэлектроники обеспечение достаточно высокой стабильности этой части прибора не представляет серьезной проблемы. Стабильность спектрометра в целом определяется стабильностью магнитного поля. В некоторых системах Я1У1Р-спектрометров магнитное поле и частота резонанса не стабилизируются раздельно, а осуществляется стабилизация соотношения этих параметров. В таких приборах обычно применяется частотная развертка спектра. Частотная развертка несколько более удобна, особенно при использовании метода двойного ядерного резонанса (см. ниже и гл. IV), однако технически она труднее осуществима. [c.41]

При частотной развертке спектра вопрос о калибровке, по существу, не возникает в виде отдельной задачи, а решается самой конструкцией прибора. Частоты отдельных спектральных линий удобно также измерять с помощью печатающего частомера [15]. [c.45]

МОЖНО кроме развертки магнитного поля осуществлять частотную развертку, если иметь возможность плавно изменять одну из частот, например, используя низкочастотный генератор с моторным приводом. Обе методики позволяют осуществлять коллапс и селективный -лсоллапс, то есть проводить опыты с упрощением спектров, определять, какие из мультиплетов связаны между собой, что особенно существенно при анализе природных соединений, дающих обычно плохо [c.204]

Мы знаем, что система ядерных спинов, дающая в обычном спектре ЯМР с частотной разверткой одну лоренцеву линию, после 90°-ного импульса дает простой экспоненци- [c.53]

Наиболее общими методами конформациоиного анализа являются методы спиновой развязки и слабого возбуждения. Реализация этих методов при работе в режиме развертки поля малоудобна, поэтому далее рассматривается лишь методика проведения экспериментов на спектрометрах, работающих в режиме частотной развертки. [c.391]

В работе [27] было показано, что константы Ч протонов, входящих в состав фрагмента НСССН, имеют наибольшее алгебраическое значение в случае планарного У-образного расположения этих протонов и атомов углерода. 1,3-ч с-Экваториальные протоны, находящиеся в пятнили шестичленном цикле, как правило, удовлетворяют этому требованию. Относительные знаки этих констант (по отношению к константам вицинального или геминального спин-спинового взаимодействия) часто можно определить методом двойного резонанса [27], однако иногда подобную задачу можно решить при анализе спектров систем с сильным спин-спиновым взаимодействием [13]. Используя двойной резонанс, знаки констант можно определить, только если в спиновой системе имеется 1Ю крайней мере 3 взаимосвязанных ядра. Определение проводят посредством селективной развязки мультиплетов или с использованием тиклин-га, облучением на частоте каждой отдельной линии. Как уже отмечалось выше, подобные эксперименты удобнее всего проводить, применяя частотную развертку. Селективная развязка приводит к слиянию двух линий связанного мультиплета в один сигнал, в то время как спин-тик-линг приводит к обратному результату — расщеплению какой-либо линии в спектре. Интерпретации происходящих в спектре изменений помогает построение диаграммы спиновых состояний [27]. [c.401]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология