ЯМР-эксперимент свободный спад индукции

При напряжении, изменяющемся в пределах 20 В, разрешение АЦП, равное 12 бит, означает, что напряжение измеряется с шагом 10 000/(2 —1)=2,44 мВ. Получаемые при этом целые числа преобразуются в двоичные числа. Входные данньк с амплитудой, меньшей единичного шага (в нашем случа 2,44 мВ), вообще не воспринимаются АЦП. Длина слова АЦП, так же как и длина слова компьютера, является очень важной характеристикой, определяющей доступный динамический диапазон, т. е. способность детектировать слабые сигналы в присутствии сильных сигналов. В рассматриваемом примере 12-битового АЦП предел задается отношением интенсивностей 2 1 = ==4096 1 для АЦП с разрешением 4 бит это отношение составляет только 16 1. Поэтому желательно использовать весь динамический диапазон АЦП, с тем чтобы правильно описывать спал свободной индукции. С другой стороны, отсюда также следует, что при накоплении данных длина слова компьютера должна превосходить разрешение АЦП, в противном случае будет происходить переполнение памяти с последующей потерей информации, В этом состоит специфика эксперимента ФП-типа, которая следует из того факта, что спектр в частотной области является результатом преобразования полного сигнала спада свободной индукции. Если в стационарном режиме переполнение при накоплении (см. гл. III) влияет лишь на отдельный участок спектра, например на интенсивный пик растворителя, то в импульсной фурье-спектроскопии обрезание части сигнала спада свободной индукции возмущает сигнал во временном представлении, чтс может полностью исказить сигнал в частотном представлении. [c.336]

В простейшем случае схема проведения импульсного ЯМР-эксперимента выгладит следующим образом 90°-ный импульс поворачивает вектор намагниченности М в плоскость ху и затем проводится наблюдение спада свободной индукции. На экране осциллографа спад свободной индукции имеет вид функции времени f(t). Если проводится регистрация одиночного сигнала ЯМР, например, сигнала водорода воды, и значение со в точности совпадает с резонансной частотой со/, то/(1) - просто убывающая экспоненциальная функция. Этой экспоненциально убывающей функции можно поставить в соответствие функцию Р( со) в частотном пространстве. Форма линии при этом является лоренцевой. Обе эти функции - во временной и частотной областях - связаны между собой преобразованиями [c.43]

Иной, хотя и родственный тип фурье-спектроскопии, был введен в 1951 г. в области инфракрасной спектроскопии [1.59—1.61]. Инфракрасная фурье-спектроскопия не включает в себя экспериментов во временной области в том же смысле, как в фурье-спектроскопии ЯМР, а опирается на наблюдение интерференции как функции разницы длин волн, что приводит к интерферограмме, напоминающей симметризованный спад свободной индукции. [c.25]

В большинстве экспериментов с фурье-преобразованием применяется усреднение сигнала и повторение измерений. Регистрация отклика равновесной системы на единичный импульс — весьма нетипичное явление. Сигналы спада свободной индукции регистрируются в интервалах между импульсами, и поэтому необходимо рассмотреть отклик на последовательность повторяющихся импульсов, так как часто нельзя пренебречь взаимным влиянием последовательных импульсов. [c.159]

Вопросы экспериментального определения моментов обсуждаются в [143—146]. В [146] даны формулы, учитывающие влияние на второй момент я-электронных радикалов, конечной ширины линии, ее сателлитов, углерода в естественной концентрации, анизотропии g-фактора и спиновой плотности я-электронов. Форма ЯМР-линии протонов в поликристаллическом ароматическом радикале вычислена в [147]. Приложение метода Ван-Флека к случаю квадрупольного резонанса описано в [148]. Форма линии спада свободной индукции в-жесткой решетке обсуждается в [149]. Этот метод широко используется для интерпретации ЯМР-спек-тров твердых тел, жидкостей и газов. Детальное изложение этого метода можно найти в книгах по ЯМР-спектроскопии [54,150—152]. Связь между формами линий, полученных в экспериментах по акустическому резонансному поглощению и в обычном ЭПР-эксперименте, обсуждается в [153—155]. [c.472]

Мы используем К х), чтобы более точно характеризовать Тс, а /(со) — чтобы найти интенсивности, или вероятности, молекулярных движений с резонансной частотой соо-Функция /С(т) во многих отношениях похожа на СИС, наблюдаемый в импульсном ЯМ-Р-эксперименте. Индуцированный сигнал спадает более или менее экспоненциально с постоянной времени Т мы обсуждали это в гл. 2. Постоянную времени, характеризующую спад свободной индукции (Та или Га), иногда называют временем, фазовой памяти, так как она связана с временем, за которое М у теряет (разовую когерентность и спадает до нуля быстро затухающий сигнал наблюдается в образце, имеющем малое время фазовой памяти. [c.82]

Разработка импульсного метода записи спектров ЯМР с фурье-преобразованием в 1960-х годах гюзднее явилась основой значительного числа экспериментальных методик, о которых едва можно было мечтать в то время. В рамках этого раздела мы гюпытались лишь кратко обрисовать принципы трех наиболее важных и используемых из этих подходов ВЕРТ-эксперимент и 2В-методы —Н,Н-С08 и Н,С-С08 , не вникая в детали. Арсенал разнообразных методов (с обилием сокращений, приводящих в замешательство даже спехщалистов) продолжает расти. В рамках полуклассической модели, представленной в разд. Свободный спад индукции и релаксация (разд. 9.3.2, с. 212), все эти процедуры основаны на управлении вектором макроскопической намагниченности посредством радиочастотных импульсов, перемежающихся с периодами сбора данных. Интересующиеся читатели могут найти детали в обширной литературе. Та невероятная скорость, с которой развивалась и продолжает развиваться спектроскопия ЯМР, делает этот метод [c.253]

Как и ранее, основными параметрами, измеряемыми в экспериментах но ЯМР в полимерах, являются положение линий б, Т- , Т - Однако в последнее время в полимерных системах начали определять и использовать для трактовки новые характеристики четвертый момент линии поглощения, коэффициенты самодиффузпн 1) , время спин-решеточной релаксации ТX ъо вращающейся системе координат, форму линии ири вращении образца под магическим углом, спад свободной ядерной индукции (ССИ) изучать двойной гетероядерный резо]татгс, резонанс иа релаксацию на ядрах отдельных атомных групп и т. п. Появилась тенденция измерять моменты линии ЯМР ио сигналу ССИ, т. е. импульсным методом, причем в работе [14] приводится метод расчета но ССИ, который не требует каких-либо дополнительных предположений относительно формы линин. [c.194]

Вот основной способ проведения импульсного эксперимента ЯМР, Образец подвергается короткому, как всплеск, действию радиочастоты длительностью заведомо меньше I мс. Время измерения возникающих при этом сигналов зависит от требуемой точности. В обсуждаемом нами примере оно составляет 1 с.Точно так же как колокол перестает звучать совсем благодаря физическому затуханию его вибрации, так и отклик ЯМР спадет в течение следующего за импульсом периода времени. Такой затухающий отклик называют спадом свободной индукции (ССИ). Затем мы можем повторить эксперимент для улучшения отношения сигнал/шум. После вьшолнеиия достаточного числа повторений мы получаем в свое распоряжение данные, содержащие информацию обо всех частотах в спектре ЯМР, однако в непривычной для нас форме. В случае колокольного звона интуитивно очевидно, что такая необычная форма содержит такую же информацию, что и эксперимент с непрерывной разверткой, и, используя свои органы чувств, мы можем извлечь из нее желаемые детали. Теперь мы должны вернуться к вопросу о том, как выделить нужный нам спектр в его привычном виде из данных ЯМР, полученных в импульсном режиме, [c.29]

Для того чтобы разобраться в этой части эксперимента, ч 1але обсудим более детально характер сигнала в приемни-В случае спектра, состоящего из единственной линии, бу-записываться спад свободной индукции, показанный на [c.247]

Несмотря на то что непрерывное фурье-преобразование может перевести полный спад свободной индукции в идеальный частотный спектр, в последнее время все чаще обсуждается возможность подбора наилучших способов преобразования временного сигалла в частотное представление. Это связано с тем, что в реальном эксперименте мы наблюдаем спад свободной индукции в течение конечного интервала времени Тсщи затем повторяем этот эксперимент, причем число повторений определяется тем значением отношения сигнал/шум, которое нужно получить. Таким образом, в силу конечности интервала Тад в нашем распоряжении имеется только эта дискретная информация и в результате фурье-преобразования получаем частотный спектр, который в точности соответствует этому усеченному спаду свободной индукции и лишь приближенно соответствует истинному спектру. [c.48]

Рис. 4.5.1. а — схема основного эксперимента по кросс-поляризации во вращающейся системе координат после (т/2)х-импульса намагниченность распространенных ядер I (т. е. протонов) захватывается вследствие спин-локинга полем Вц вдоль оси у, и при наложении поля Ди, такого, что выполняется соотношение Хартманна — Хана [равенство (4.5.15)], поляризация переносится к редким спинам 5 (например, к углероду-13, азоту-15 и т. п.) во время наблюдения спада сигнала свободной индукции возможна развязка от протонов б — схема с многократными контактами спад сигнала свободной индукции наблюдается многократно в ходе повторяющейся накачки кросс-поляризацией в — косвенная регистрация прецессии спинов 5 по спаду намагниченности спинов / [4.176] г — схема для измерения и Т д — остаточная намагниченность спинов 7, которая остается запертой, после эксперимента может быть возвращена на ось г востанавливающим импульсом [4.184] е — использование кросс-поляризации в качестве процесса смешивания в гетероядерной двумерной корреляционной спектроскопии. [c.232]

В выражениях (4.5.45) — (4.5.48) наблюдаемая противофазная намагниченность - IhzSmy может быть частично преобразована в синфазную 5т -намагниченность, если задержать регистрацию спада сигнала свободной индукции на интервал т, как это показано на рис. 4.5.2,б. При таком INEPT-эксперименте с рефокусировкой можно наблюдать спад сигнала свободной индукции редких ядер S с развязкой от распространенных ядер I. В этом случае может наблюдаться только синфазная 5-намагниченность [c.242]

Вообще говоря, стащюнарные и фурье-спектры двойного резонанса имеют различные интенсивности пиков. Чтобы получить интенсивности, пропорциональные интенсивностям стационарных экспериментов, нужно усреднить большое число спадов свободной индукции без фазовой синхронизации двух РЧ-частот в момент времени 1 = 0. [c.276]

Рис. 10.3.4. Эхо-линейное сканирование с помощью импульса с углом поворота -к/1 в присутствии градиента вдоль оси г, который выделяет тонкий слой, перендикуляр-ный оси г, возбуждается поперечная составляющая намагниченности. При следующем сканировании тг-импульс, действующий при наличии градиента вдоль оси х, переворачивает намагниченность в тонком слое, перпендикулярном оси д . Разность спадов свободной индукции, полученная в двух экспериментах, дает сигнал, исходящий от колонки, параллельной оси у. Стрелки в нижней части рисунка указывают на распределение ориентаций спинов после приложения последовательности тг- и тг/2-импульсов.

Метод принудительной нестационарной прецессии легко сочетается с методом селективной релаксации Фримена и Витткока [16]. В этом случае сначала низкочастотный импульс поворачивает М затем низкочастотное поле прикладывается вдоль оси у непрерывно в течение спада сигнала. В случае относительно слабого низкочастотного поля спад сигнала можно наблюдать непрерывно, и Tip определяется так, как показано на рис. 6.4, а. В неселективном методе с использованием сильного ВЧ-поля регистрировать сигнал в присутствии Hi трудно, так что Т р приходится определять косвенно, фиксируя начальное значение сигнала свободной индукции немедленно после выключения Hi, как показано на рис. 6.4, б. Если спектр состоит из нескольких линий, то преобразование Фурье СИС в принципе должно дать возможность определить Tip для каждой линии, почти аналогично измерениям Ti (см. разд. 5.6). Сообщений о проведении экспериментов такого типа пока не было. [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология