Облучение образцов в резонаторе

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]

Коротко систематизируем содержание главы. В 1 и 2 изложены основы теории резонаторов. В 3—5 детально рассмотрены прямоугольные, цилиндрические и коаксиальные резонаторы описаны конфигурации электромагнитных полей, распределения токов, добротности и т. д. для различных типов колебаний (мод). Эта информация важна нри выборе типа резонатора и его модификации в соответствии с требованиями эксперимента. Например, знание распределения поля требуется при выборе места установки образца, при установке внутренних катушек ЯМР в экспериментах но двойному резонансу, для создания механизмов подстройки собственной частоты резонаторов. Знание распределения токов в стенках дает возможность прорезать в них щели для ВЧ-модуляции и облучения образца ультрафиолетом. [c.194]

Спектроскописты часто встречаются с необходимостью разрабатывать резонаторы специального назначения 1) резонаторы для волномеров, 2) согласованные опорные и измерительные резонаторы, 3) мазерные резонаторы, 4) резонаторы для работы в области высоких и низких температур, 5) резонаторы для работы при облучении образца, 6) для двойного резонанса, 7) для работы под высоким давлением, 8) для рефрактометров, 9) для работы на волнах, поляризованных по кругу, и т. д. Графики, конструкция и ссылки на литературу для многих из перечисленных выше резонаторов содержатся в нескольких главах этой книги. СВЧ-рефрактометры рассматриваются в [24, 154, 188, 190]. [c.195]

Спектры ЭПР снимали на магнитном радиоспектрометре РЭ-1301, оборудованном приставкой для облучения образцов непосредственно в резонаторе прибора при 77°К. Источником УФ-света служила ртутнокварцевая лампа ДРШ-500. Изменение интенсивности светового потока производилось при помощи прокалиброванных сеток. Методика масс-спектрального анализа газообразных продуктов фотолиза описана в работах [5, 6]. Были исследованы следующие соединения [c.224]

Облучение образцов в резонаторе [c.455]

При изменении температуры в ходе химической реакции или при облучении образца его электрические свойства и геометрические размеры могут заметно меняться. Кроме того, в ходе реакции могут бурно выделяться пузырьки газа. Указанные причины приводят к изменению взаимной настройки клистрона и резонатора. Поэтому, учитывая соображения, приведенные в 1 гл. II, для спектрометра ЭПР-2 была выбрана схема с проходным резонатором (рис. И). В тех случаях, когда требуется в очень широких пределах менять величину поступающей с выхода СВЧ генератора мощности Рц, конструкция волноводной части спектрометра предусматривает возможность путем несложных переделок дополнить схему волноводным шунтом (аналогично рис. 4). Для повышения чувствительности (а также устойчивости к механическим вибрациям) в спектрометре применена система двойной магнитной модуляции. [c.35]

Все измерения спектров ЭПР проводили на магнитном радиоспектрометре РЭ-1301, оборудованном приставкой для облучения образцов непосредственно в резонаторе радиоспектрометра при температуре 77° К. В качестве источника УФ-света применяли ртутно-кварцевую лампу ДРШ-500. Изменение интенсивности светового потока производили при помощи прокалиброванных на спектрофотометре металлических сеток. [c.234]

Для обнаружения радикалов, их идентификации и измерения их концентрации облученные образцы переносили без размораживания в специальный сосудик Дьюара из пенопласта, помещенный в резонатор спектрометра ЭПР. Нами были использованы два прибора ЭПР. Для [c.292]

В работе использованы обезвоженные образцы этиленгликоля, глицерина, глюкозы и моногидрат сахарозы. Кристаллизацию глицерина проводили путем медленного разогревания переохлажденного вещества [115]. Аморфные образцы получали быстрым охлаждением расплавленных веществ. Для предотвращения окисления глюкозы и сахарозы в процессе плавления эти вещества прессовали в таблетки при давлении 400 кГ см и расплавляли в атмосфере азота. Облучение образцов про -водили в резонаторе спектрометра ЭПР пучком электронов с энергией 3-10 эв. Поскольку пробег электронов такой энергии ( 1 мм) был [c.347]

Образцы толщиной 0,5 мм, изготовленные прессованием по стандартной методике, облучались с двух сторон в атмосфере аргона на ускорителе электронов до энергий 0,3 Мзв при мощности дозы 0,25 Мрад сек. Температура во время облучения не превышала 30—40° С. Изменение концентрации радикальных продуктов во времени при различных температурах определялось методом ЭПР на радиоспектрометре РЭ-1301 при токе СВЧ детектора 1 ма в диапазоне развертки 200 э. Нагрев образцов до заданной температуры осуществлялся путем их обдува в резонаторе спектрометра струей аргона, пропускавшейся через специальную печь. [c.113]

Наилучшей для количественного исследования ХПЭ является импульсная техника низкого разрешения (т<7 1). В типичны. экспериментах короткие импульсы (20 не—2 мкс) фото- или радиационного облучения генерируют радикалы в образце, помещенном в резонатор ЭПР-спектрометра. Регистрируется изменение сигнала от электронной магнитной восприимчивости образца за время образования и гибели радикалов. Для регистрации обычно используют накопительную технику [312, 224, 225], сигнал записывается как функция времени при фиксированном магнитном поле (рис. 11.51). Регистрируя сигнал в различных магнитных полях, можно из временных профилей спада воспроизвести полный спектр ЭПР в любой момент времени (рис. П.52). Недостаток техники — плохое соотношение сигнал — шум, неизбежное следствие широкой полосы пропускания спектрометра. [c.265]

Следующим этапом были опыты по исследованию распада перекисного радикала 1 02. Эти опыты проводились как с цилиндрическими образцами, так и тонкими пластинками толщиною с(=0,25 лш. Предварительно облученный образец помещался в трубке в центре резонатора спектрометра и насыщался кислородом до полного превращения в Оа. Реакция исследовалась при различных температурах в ходе непрерывной откачки выделяющегося кислорода. Кинетические кривые зависимости lg [ Оа от t получились при этом довольно сложные (рис. 100). Они состоят как бы из двух сопряженных друг с другом линейных участков. [c.192]

Температуру образцов варьировали путем изменения интенсивности струи холодного воздуха, продуваемой через резонатор спектрометра. Методика облучения и определения концентрации радикалов подобна описанной в литературе [53, 116]. Поскольку точность измерений абсолютной концентрации радикалов не больше 40%, для уменьшения относительной ошибки проводились многократные (по 3—5 раз) измерения выходов радикалов для одного и того же типа образцов. Средние значения выходов приведены в табл. 45. Обесцвечивание облученных [c.349]

Метод ЭПР непригоден для изучения быстрых превращений радикалов. В лучшем случае время разрешения составляет около 200 мксек. При высоких концентрациях радикалов можно добиться меньшего времени разрешения, однако при высокой интенсивности облучения возникают новые ограничения. Большие токи в резонаторе спектрометра будут приводить к диэлектрическим потерям, которые в свою очередь сильно снизят чувствительность спектрометра, так как минимальное измеряемое значение магнитной проницаемости образца сильно зависит от добротности резонатора Q (С-энергия, накопленная в резонаторе/рассеянная энергия). Несмотря на указанные ограничения, метод ЭПР используется для изучения быстрых реакций в целом ряде систем. [c.176]

В действительности спектр сигналов спин-метки отражает поглощение ею микроволновой энергии. Резонансные условия, в которых происходит это поглощение, достигаются путем размещения образца, содержащего спин-метки в резонаторе ЭПР-спектрометра, где через образец под прямым углом друг к другу проходят магнитное поле и микроволновое облучение. Когда частота микроволновой энергии и магнитное поле Н достигают значений собственной энергии, наступает поглощение и сигнал может быть зарегистрирован. При обработке спектров учитываются амплитуда сигнала, ширина линии, расстояние между линиями. С помощью точного измерения амплитуды и ширины линии может быть вычислен показатель Tq. Показатели, связанные с трансляционной диффузией, могут быть вычислены по данным ширины линии спектра. Все эти параметры описаны более полно в представленных подразделах. [c.304]

Аппаратура для низких температур аналогична аппаратуре для температур, превышающих комнатную. Опять-таки используются два метода достижения нуншой температуры. Первый метод заключается в охлаждении всего резонатора, который помещается в дьюар с хладагентом (фиг. 4.6, стр. 141). Чтобы сделать возможным облучение образца, резонатор, показанный на этой фигуре. [c.295]

Знание структуры моды и распределения токов в объемных резонаторах помогает сохранять высокое Q при разработке резонаторов для специальных целей. Например, в дне прямоугольного резонатора с М0Д011 ТЕц р можно прорезать щели параллельно линиям тока (фиг. 4.4). Эти щели могут быть использованы для облучения образцов ультрафиолетом. На фиг. 4.6 продемонстрировано использование разъемного резонатора [128]. В этом случае прп сборке резонатора нет необходимости в нолучении хорошего электрического контакта вдоль зазора. [c.142]

В литературе описаны- спектрометры, приспособленные для облучения образцов в резонаторе пучком ускоренных электронов [30, 31], рентгеновских лучей [32] и излучением атомного реактора [33]. Магнпт с резонатором и блоками модуляции помещаются рядом с источником излучений, а блоки генератора СВЧ, регистрации сигнала ЭПР, управления магнитным полем и амплитудой модуляции располагают за биологической занщтой. В этом случае резонатор соединяется с радиоспектрометром длинным волноводом. Применение отражательно схемы включения резонатора уменьшает общую длину волноводов. Если блоки генератора СВЧ вместе с детектором установлены в каньоне, то волноводную линию можно заменить кабелем. Пучок быстрых электронов направляют вдоль канала, просверленного по центральной оси полюсного наконечника. Возникающие при этом нарушения однородности постоянного магнитного ноля незначите.льны. В спектрометре, примененном для облучения в атомном реакторе, обычный электромагнит заменен на безжелезный соленоид, охлаждаемый водой. [c.455]

Описаны кюветы специальной конструкции для низкотемпературных фотохимических опытов в резонаторе спектрометра ЭПР [72]. Резонатор ЭПР фирмы Varian (V-4531) имеет прорези для облучения образца видимым или ультрафиолетовым светом одновременно с регистрацией спектра ЭПР (рис. 7-43). [c.608]

Бехт и Фишер [2] показали, что свободные радикалы образуются в аморфных областях. Эти авторы обнаружили, что при воздействии напряжения на образцы поликапролактама, набухшие в метакриловой кислоте, не выявляется спектр ЭПР, типичный для радикала полиамида, а вместо него регистрируется полимеризационный радикал метакриловой кислоты. Следовательно, на основании логичного предположения, что набухают только аморфные области, доказано, что свободные радикалы образуются лишь в этих областях. Верма и др. [3] пришли к такому же, не раз подтвержденному выводу путем изучения радикалов, полученных облучением частично кристаллических полимеров. Такие радикалы были получены v-облу-чением во всем объеме пленки ПА-66, т. е. как в аморфных, так и в кристаллических областях. При комнатной температуре Верма получил три, четыре или шесть компонент в спектре в зависимости от ориентации образца в ЭПР-резонаторе в магнитном поле. Он объяснил явную анизотропию спектра тем, что большинство оставшихся радикалов располагается в хорошо ориентированных кристаллических блоках. Если свободные радикалы были получены в том же самом материале путем растяжения последнего, то не было обнаружено заметной анизотропии спектра ЭПР. Очевидно, в данном случае радикалы располагались в местах с достаточно слабой локальной [c.188]

В литературе онисан резонатор диапазона 8 мм с устройством для поворота образца в вертикальной и горизонтальной плоскостях [21, 22]. Там же описан резонатор 3-сантиметрового диапазона, предназначенный для работы при низких температурах. В [160] описан резонатор 3-сантиметрового диапазона с окошком из фтористого лития. Этот резонатор позволяет создавать плазму путем облучения ультрафиолетом вплоть до 1100 А. Известно применение резонатора со стенкой, выполненной в виде сетки, для ультрафиолетового облучения жидкостей [98]. В качестве детектора использовался обращенный диод типа Фи.пко L4154 . При изучении магнетоплазмы использовался резонатор в виде отрезка волновода [118]. В [137] приводятся данные точных измерений с помощью отражательных резонаторов. [c.200]

Иногда возникает необходимость поставить эксперимент с охлаждением образца до температуры жидкого гелия с одновременным его облучением. Такие оптические эксперименты с резонатором 3-сапт метрового диапазона описаны в [109]. В [77, 117, 118], например, описаны дьюары с прозрачными окнами для облучения видимыми, ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами дьюары такого типа выпускаются промышленностью. [c.297]

Дальнейшее уточнение структуры промежуточного карбена, образующегося при термолизе или фотолизе хинондиазидов, связано с развитием метода ЭПР, который позволяет фиксировать триплетную форму карбена. Так, при облучении ультрафиолетовым светом твердых растворов хинондиазидов в достаточно инертных растворителях (1,4-дихлорбензол или смесь олигомеров дифторхлор-пропилена ц твердых образцов хинондиазидов при температуре жидкого азота в резонаторе прибора ЭПР были получены сигналы в области нулевого поля (- 100—300 э), а также при 4550, 4700 и 6700 э, что указывает на существование в образцах триплет-ной формы карбенов. Естественно допустить, что благодаря взаимодействию неспаренных электронов с кольцом п-электронная система промежуточного карбена приближается к я-электронной системе феноксильного радикала, а его а-электронная система — к а-системе фенильного радикала, т. е. один из неспаренных электронов в основном локализован на сг-орбитали /г-углеродного атома, а другой — на его л-орбитали. Анализ сверхтонкого расщепления, наблюдаемого в ЭПР-спектрах карбенов такого типа, подтверждает выдвинутое предположение. В табл. 29 для карбенов, полученных при фотолизе 2,6-дизамещенных п-бензохинондиазидов, приведены значения констант О и Е, характеризующие распределение электронной плотности в молекуле, причем величина константы О с физической точки зрения отражает долю спиновой плотности неспаренного электрона, приходящуюся на и-углеродный атом, и удовлетворительно совпадает со спиновой плотностью, рассчитанной для феноксильного радикала на основании данных его ЭПР-спектров и уравнения Мак-Коннела . [c.236]

В ряде случаев для разрушения образцов требуются большие интенсивности облучающих потоков. Увеличение мощности излучения лазера при неизменной энергии накачки достигается путем модуляции добротности резонатора. Плотности облучающих потоков при этом составляют 10 —10 Вт/см . Применяются различные способы модуляции добротности. Такие способы, как электроопти-ческие модуляторы добротности и вращающаяся призма, позволяют получить одиночные импульсы длительностью 20—100 не, мощностью 1—100 МВт. При облучении такими импульсами удается разрушить практически любые вещества, однако для такого режима облучения характерно влияние испаренного вещества на механизм нагрева поверхности образца. Материал, испаренный на ранних стадиях импульса, может стать непрозрачным и экранировать поверхность мишени от падающего света, что, с одной стороны, обусловливает [c.21]

Нами были исследованы полиэтилен, поливинилхлорид, тефлон (политетрафторэтилен), полидиметилснлоксан, полиизобутилен, полиметилметакрилат, полистирол, полибутилметакрилат, натуральный каучук После облучения при 77°К в ядерном реакторе [9] (время облучения составляло около 1,5 часа, доза 40 Мрад) цилиндрические образцы d — Ъ мм, /=15 мм) переносили без размораживания в специальный сосуд Дьюара, помещенный в цилиндрический резонатор (тип Нои, Qa5000) спектрометра с высокочастотной магнитной модуляцией. Сигнал ЭПР регистрировали в виде первой производной. Приведенные ниже ширины линий измеряли между экстремальными точками первой производной при помощи ядерного датчика. [c.295]

На рис. 37 изображена схема реакционного сосуда, используемого в этих опытах. Часть сосуда, помещаемая в резонатор радиоспектрометра, была выполнена из стекла, не дающего при 7-облучениии сигнала ЭПР в области -фактора, равного 2,00. После вакуумирования )( ) С до 10 мм рт. ст. реакционный сосуд в участке Ь отпаивали от установки, образцы нитей в отростке а при комнатной температуре подвергали воздействию 7-лучей Со и сразу же охлаждали до температуры 77° К. В колено с в вакууме намораживали деаэрированные мономер, МС или их смесь. Измеряли исходный спектр ЭПР, разбивали при помощи бойка стеклянную перегородку, и пары мономера или спирта поступали к нитям, термостатированным при 22° С. О скорости исчезно- рис. 37. Схема вения радикалов судили по уменьшению амплиту- реакционного соды одного из компонентов сверхтонкой структуры суда, спектра ЭПР. Длительность опыта не превышала 30—40 мин, поскольку за это время в присутствии паров спирта (когда наблюдалась наибольшая интенсивность гибели радикалов) концентрация радикалов уменьшалась настолько, что уже не представлялось возможным анализировать результаты измерений. [c.63]

Для исследования механизма образования адгезионной связи можно использовать метод ЭПР, облучая образцы УФ-лучами непосредственно в резонаторе спектрометра с одновременной записью сигнала. Появление свободных радикалов под действием УФ-излучения в пленках из ПЭ и ПЭТФ позволяет говорить о радикальном механизме сшивания. При сравнении сигналов для окисленного и неокислепного полиэтиленов, облученных одинаковой дозой, становится очевидным, что интенсивность первого сигнала приблизительно в 5 раз больше интенсивности второго, т. е. число радикалов, возникающих при облучении окисленного полиэтилена, значительно больше, чем при облучении неокисленного. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология