Частота и амплитуда модуляции магнитного поля

Частота и амплитуда модуляции магнитного поля [c.125]

В зависимости от условий регистрации вид функции, характеризующей блоховский спиновый пакет, может существенно изменяться. Например, функция хГ( — /) может зависеть от частоты и амплитуды модуляции магнитного поля и скорости прохождения и определяется значениями времен релаксации Ту я Т2 и условиями регистрации. [c.98]

Если из сложного спектра изменений амплитуды отраженной волны выделить составляю щую на частоте модуляции магнитного поля, то сигнал поглощения будет пропорционален амплитуде модуляции магнитного поля Н и первой производной / [c.120]

Методами непрерывного насыщения обычно называют исследования, в которых изучается зависимость величины синфазной или противофазной компоненты первой гармоники сигналов поглощения или дисперсии от амплитуды микроволнового магнитного поля N1 при фиксированных значениях амплитуды Я и частоты со модуляции магнитного поля. Влияние эффектов нас ы- [c.136]

Из (4.25) и (4.26) следует, что для увеличения амплитуды сигналов ЭПР необходимо увеличивать амплитуду модуляции магнитного поля. Однако при достаточно большем значении нельзя разлагать функцию Б ряд Тейлора, и поэтому форма сигналов будет отличаться от первой и второй производной. Часто важно оценить, насколько форма сигналов, полученных, например, при регистрации первой гармоники частоты модуляции, отличается от истинной производной. Теоретически ответ на этот вопрос не представляет трудностей, так как при любых Я соотношение (4.24) можно разложить в ряд Фурье и найти выражение для амплитуд как первой, так и второй гармоники. [c.120]

Влияние модуляции на ширину и форму линий магнитного резонанса. С увеличением частоты или амплитуды модуляции магнитного поля перестают выполняться условия медленного прохождения сигналов (4.21) и наблюдаются сложные изменения линии [21]. Мы будем, однако, исходить из того, что условия адиабатического медленного прохождения выполняются. Тогда обязательно выполняется по крайней мере условие [c.203]

В [80] описан метод двойной модуляции, модуляция амплитуды магнитного поля и модуляция частоты клистрона. В результате резонансный сигнал, который наблюдается на экране осциллографа вместе с зоной генерации клистрона, оказывается намного ун е сигнала в отсутствие частотной модуляции клистрона (фиг. 5.24). В [80] выведено уравнение, которое связывает ширину линии, наблюдаемую нри использовании двойной модуляции, с истинной шириной линии, наблюдаемой только при модуляции поля. Найдено, что ширина линии уменьшается в 17 раз. Этот метод может оказаться полезным при поисках неизвестных резонансных линий. [c.238]

Вибрации резонатора. Резонатор должен быть установлен жестко в противном случае его вибрации повышают общий уровень шумов. Необходимо плотно затянуть крепежные винты и т. д. Вихревые токи, индуцируемые в стенках резонатора при высокочастотной модуляции, вносят свою долю в общий уровень шумов, поскольку в результате взаимодействия этих токов с постоянным магнитным полем спектрометра возникают механические вибрации резонатора. Это взаимодействие тем сильнее, чем больше напряженность магнитного поля. Частота вибраций либо равна частоте модуляции, либо включает также высшие гармоники этой частоты. При записи ЭПР-линии эти явления приводят к непрерывному сползанию нулевой линии. Возможны также изменения амплитуды и фазы сигнала. [c.491]

Методы, в которых исследуются зависимости изменения амплитуды отраженной волны во времени при медленном сканировании магнитного поля, не позволяют при используемой технике получить необходимую чувствительность. В связи с этим используют модуляционные методы, которые позволяют регистрировать производные-сигналов поглощения или дисперсии. В модуляционных методах наряду с медленным линейным изменением магнитного поля осуществляется синусоидальная модуляция с амплитудой Я и частотой о) , [c.119]

Во многих случаях оказывается удобным сочетать импульсное насыщение с методами, позволяющими наблюдать распределение спиновой температуры вдоль неоднородной линии. В этих методах регистрируется форма сигналов поглощения или дисперсии в условиях быстрого прохождения. Обычно магнитное поле модулируется таким образом, что амплитуда модуляции больше ширины неоднородной линии, а время прохождения через линию много меньше времени спин-решеточной релаксации. Синхронно с частотой модуляции осуществляется импульсное насыщение небольшого участка линии ЭПР. [c.128]

Таким образом, уширение пропорционально квадрату анизотропии g -фактора и напряженности магнитного поля этот факт можно использовать, чтобы отделить вклад анизотропии g -фактора в ширину линии от других вкладов. Легко заметить, что величина (ffj — gx) играет роль амплитуды модуляции, а — частоты [c.92]

В настоящее время применяют два метода магнитной модуляции. По первому методу, применяемому в так называемых видеоспектрометрах, на постоянное поле электромагнита накладывается синусоидальное магнитное поле (поле магнитной развертки) с амплитудой, превышающей ширину спектральной линии. Это поле обычно создается с помощью модуляционных катушек, надетых на полюса электромагнита. Модуляционные катушки чаще всего питают через регулируемый автотрансформатор от сети переменного тока 50 гц. Два раза за период магнитной развертки поле электромагнита проходит резонансное значение Нд, поэтому сигнал ЭПР на выходе СВЧ детектора за период развертки появляется дважды. Этот сигнал усиливается электронным усилителем и поступает на вертикальные пластины электронно-лучевого осциллографа. На горизонтальные пластины осциллографа через фазовращатель подается напряжение сети. В результате на экране осциллографа возникает изображение спектральной линии. Для неискаженного воспроизведения формы линии необходимо иметь усилитель с шириной полосы пропускания не менее А/ = 50 -г- 10 гц. Эта полоса является областью звуковых частот. Поэтому, несмотря на применение модуляции, такие спектрометры весьма чувствительны к механическим толчкам и вибрациям, спектр которых наиболее интенсивен именно в этой области. Чувствительность таких радиоспектрометров бывает довольно низкой также и из-за большой величины избыточного шума СВЧ детектора. Повышать частоту модуляции в видеоспектрометрах нецелесообразно, так как тогда для неискаженного воспроизведения формы линии потребуется сильно расширить полосу пропускания усилителя сигнала ЭПР. [c.27]

По второму методу (метод двойной модуляции) на медленно меняющееся магнитное поле (такое изменение поля принято называть магнитной разверткой), перекрывающее всю спектральную линию, накладывается высокочастотное синусоидальное магнитное поле с амплитудой напряженности, заведомо меньшей, чем полуширина линии. На выходе СВЧ детектора появляется сигнал с частотой колебаний, равной частоте модуляции. Огибающая этого сигнала является первой производной от спектральной линии (рис. 9). [c.27]

Поскольку электрический сигнал все-таки мал, практически используемая схема регистрации достаточно сложна, причем хотя прибор и называется сквидом постоянного тока (это сложилось исторически), он обычно работает на частоте около 100 кГц. Блок-схема регистрирующей аппаратуры приведена на рис. 4а. Одновременно с пропусканием постоянного тока смещения, несколько превышающего критический, магнитный поток в кольце сквида модулируется с частотой порядка 100 кГц, что вызывает синхронные колебания напряжения на сквиде. Амплитуда этих колебаний на частоте модуляции зависит от внешнего магнитного поля, т.е. от положения рабочей точки на оси Ф (см. рис. Зв). [c.18]

При регистрации и обработке спектров ядерного магнитного резонанса нужно прежде всего иметь в виду, что теоретически точный вид спектра может быть получен лишь при бесконечно малой амплитуде возбуждающего поля и бесконечно малой скорости прохождения через резонансную область. Так как практически эти величины по необходимости конечны и так как существует еще ряд факторов, которые могут исказить спектр (неоднородность и нестабильность поляризующего поля, нестабильность частоты и амплитуды возбуждающего поля, наличие модуляции, настройка приемных устройств спектрометра, конечная величина постоянной времени синфазного детектора, шумы электронных схем и т. д.), то регистрируемый спектр будет лишь хорошим или плохим приближением к действительному. Степень этого приближения зависит от того, насколько правильно сумеет исследователь выбрать те параметры эксперимента, управление которыми находится в его руках, и учесть те, которыми он не может распорядиться. [c.120]

Метод последовательного насыщения. В условиях адиабатически медленного прохождения (vмЯ у Я , у Т С где ум и Ям — частота и амплитуда модуляции магнитного поля) регистрируется изменение величины сигнала от напряженности СВЧ-поля Н . Зависимость интенсивности сигнала для однородно уширенной линии 7 = Я (Ц-Л )для неоднородно уширенной у тде А= / у1Н1Т1Т , если ширина линии за счет неоднородного распределения АЯ ф ДЯ п [49]. Ширина спин-пакета АЯсп = [c.457]

При достаточно низких температурах полимеры характеризуются относительно малой по сравнению с г величиной та (широкие линии) и, следовательно, малым отношением сигнал/шум. Для увеличения этого отношения схема наблюдения резонансных сигналов видоизменяется. Кроме медленного, обычно линейного, изменения магнитного поля оно модулируется по синусоидальному закону с низкой частотой на глубину, гораздо меньшую ширины резонансной линии. При прохождении через резонансную линию сигнал на выходе амплитуд ого детектора имеет вид синусоиды с амплитудой, пропорциональной наклону огибающей резонансной ликпи в данной точке. После усиления избирательно настроенным на частоту модуляции усилителем это напряжение подается на сигнальный вход синхронного детектора. На управляющий вход синхронного детектора через фазовращатель поступает опорное напряжение с низкочастотного генератора, который осуществляет модуляцию магнитного поля. Фазовращатель служит для выбора сдвига фаз между напряжением сигнала и управляющим напряжением по максимальному показанию регистриру дщего прибора на выходе. Полезный сигнал умножается в синхронном детекторе на опорный и тем самым выделяется из шума. На выходе синхронного детектора ставится интегрирующая цепь, постоянная времени которой определяет полосу пропускания всего усилительного тракта. Увеличивая по- [c.218]

Вторая особенность современных ЭПР-спектромёТ ров заключается в том, что в них используется высокочастотная (чаще всего 100 кГц) модуляция магнитного поля с амплитудой ДЯ , существенно меньшей, чем ширина спектральной линии (рис. 1.19). Видно, что выходной сигнал также модулирован с частотой модуляции, а амплитуда его пропорциональна величине первой производной кривой поглощения. После детектирования и усиления регистрируется первая производная кривой поглощения. Так как используется узкополосный усилитель на частоте модуляции, щумы с частотами, заметно отличающимися от частоты модуляции, не усиливаются и отношение сигнал/шум увеличивается. [c.49]

Для модуляции магнитного поля звуковой частотой обычно лспользуются катушки Гельмгольца, расположенные либо непосредственно на объемном резонаторе, либо на полюсных наконечниках магнита. Если катушки монтируются на полюсных наконечниках, то поле модулируется по всему зазору, что может мешать использованию протонного магнитометра. Если же катушки монтируются на объемном резонаторе, то для создания данной амплитуды модуляции требуется значительно меньшая мощность от источника модуляции. При более высоких частотах модуляции (например, 100 кгц) монтировать катушки на полюсных наконечниках нежелательно. Как известно, катушки Гельмгольца располагаются друг от друга на расстоянии, равном радиусу катушки а. В этом случае амплитуда магнитного поля в центре между катушками, каждая из которых имеет п витков, равна [c.235]

Теоретические зависимости величины сигналов дисперсии на резонансной частоте (х = 0) от амплитуды микроволнового магнитного поля Я1 - представлены на рис. 4.14. Расчеты, выполненные в работе [38], проводились по формуле (4.46) для частоты модуляции магнитного поля /и = 500 кгц. Легко заметить, что при малых Нх величина не зависит от Н . По мере увеличения фактора насььш,ения 5 значение нозрастает и при некоторых Ну Н1 становится равным нулю. При дальнейшем возрастании Н величина достигает максимума и затем уменьшается. В окрестности значений микроволнового поля Н происходит наиболее резкое изменение формы сигнала. При фиксированной частоте модуляции и ширине функции распределения представленные кривые мож- [c.144]

Если ПОД действием РЧ импульса намагниченность отклонится от оси z (т.е. от равновесного положения), то после выключения РЧ импульса намагниченность, в результате появления у нее поперечных компонент, начнет прецессировать вокруг направления поля В . Прецессия намагниченности создает модуляцию во времени связанного с этой намагниченностью магнитного поля. Если мы поместим образец в приемную катушку, то изменяющееся во времени магнитное поле создаст малое индукционное напряжение, которое может быть зарегистрировано с помощью соответствующих методов. Амплитуда этого сигнала пропорциональна резонансной частоте О), и намагниченности затухание сигнала во времени называют спадом свободной индукции (ССИ, free indu tion de ay, FID). [c.22]

Для неискаженного воспроизведения производной сигналов поглощения амплитуда модуляции Я не должна превышать одной трети ширины линии поглощения ДЯ/.. Если Я /АЯ = 1/3, амплитуда сигнала равна 1/2А о-В ряде случаев оказывается удобным регистрировать, вторую производную сигналов поглйвдения. Для этого можно использовать метод тройной модуляции наряду с медленным прохождением магнитного поля вводят еще две синусоидальные модуляции—одна обычно с высокой-частотой о) (от 50 до 500 кгц), другая с низкой частотой (от 100 до 500 гц). [c.121]

В спектрометрах магнитного резонанса аналогохм модулятора света является модулятор магнитного поля. С помощью этого устройства на статическое магнитное поле Яо накладывается переменная составляющая таким образом, что суммарное поле периодически проходит через резонансное значение Ну Полезный сигнал в детекторе представляет собой переменное напряжение с частотой, равной частоте модуляции. Этот сигнал можно затем усиливать узкополосным усилителем. Если усиливаемый сигнал подать на осциллограф, развертка которого синхронизована с модуляцией, тона экране получится изображение, показанное на рис. 2-1. При таком способе наблюдения сигнала амплитуда модуляции поля должна в ширину наблюдаемой линии. [c.31]

На частицу во время скачков будет накладываться модулированное магнитное поле с компонентами х, у я г относительно направления внешнего магнитного поля (предполагается, что внешнее поле направлено по оси г). Амплитуда модуляции А возникает вследствие флуктуирующего ядерного магнитного ноля и анизотропии -фактора. Компоненты модулированного магнитного поля в направлениях х м у перпендикулярны приложенному полю. Эти ко.мионенты будут стремиться перевернуть спии и, таким образом, уменьшить время жизни соответствующих состояний. При этом особенно эффективной является только одна частота модулиро- [c.43]

Схема для наблюдения ЯМР. Наиболее удобными являются легко перестраиваемые по частоте автодинные схемы ЯМР. Для более точных измерений следует применять мостовые схемы, однако при этом сужается область исследований по полю. Необходимо учитывать опасность наводок на схемы ЯМР со стороны питания мощных источников частоты ЭПР и катушек модуляции (при большой амплитуде модуляции), а в магнитно-концентрированных образцах, как это показано нами , появление на частоте ЯМР вторичного сигнала ЭПР, вызванного эффектом двухквантового (йсо со ) поглощения ЭПР з. От первого источника помех нетрудно избавиться, применяя фазовое детектирование сигнала ЯМР на частоте модуляции. При этом снижается также амплитуда модуляции и отпадает опасность большой наводки с катушек модуляции. Появление вторичного сигнала ЭПР неизбежно при малейшем отклонении оси резонансной системы ЭПР относительно Яо или искажении высокочастотного поля вблизи образца, но это явление, как мы уже упомянули, заметно лишь в магнитноконцентрированных образцах. [c.197]

Таким образом, слабое внешнее поле управляет амплитудой сигнала на частоге модуляции. Из-за нелинейности возникают сигналы и на частотах гармоник, также зависящие от внешнего магнитного поля. В ряде случаев для обработки сигнала удобно пользоваться именно гармониками. [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология