Измерения формы импульсов (и спектров)

Для определения формы импульса света E t) возбуждающей лампы [точнее аппаратной функции A t)] вместо образца помещают металлическую рассеивающую пластинку и проводят измерение обычным образом. Если время затухания флуоресценции соизмеримо со временем вспышки, для получения точных значений параметров флуоресценции необходимо знать аппаратную функцию вспышки в тех условиях, в которых регистрируется флуоресценция. Получение такой функции осложняется несколькими факторами, способными стать источниками ошибок 1) форма импульса возбуждающего света лампы зависит от длины волны, причем эта зависимость наиболее существенна для ламп, работающих при низких давлениях (менее 0,5 МПа и имеющих линейчатый спектр) длительность и форма вспышки, измеряемые на длине волны, соответствующей отдельной линии гораздо лучше, чем при регистрации в континууме 2) форма регистрируемого сигнала ФЭУ и положение максимума сигнала зависят от длины волны света, падающего на ФЭУ 3) слишком большая интенсивность света, падающего на ФЭУ, искажает сигнал 4) изменение геометрии [c.107]

Следовательно, обработка сейсмограмм включает два следующих подхода 1) измерение волновых импульсов — измерение времен вступления, амплитуд и периодов 2) анализ формы волны и спектров. [c.13]

Из (13.6) вытекает возможность экспериментального получения частотной характеристики данной системы путем анализа. Действительно, вместо того чтобы снимать частотную характеристику при синусоидальном возбуждении исследуемой системы, можно возбудить систему коротким импульсом и проанализировать получаемую при таком возбуждении функцию времени на выходе системы. Римский-Корсаков и Шумова [131 использовали эту возможность для акустических измерений они возбуждали объект исследования периодически повторяемыми короткими импульсами и получали искомую частотную характеристику в форме линейчатого спектра при помощи автоматического анализатора. [c.86]

С помощью указанного метода концепция фонона (кванта упругих колебаний кристаллической решетки), основанная на коллективном характере теплового движения атомов в кристалле, перестала быть только удобной формой теоретического рассмотрения экспериментатор, использующий технику рассеяния медленных нейтронов, может, в принципе, измерить энергию и импульс единичного фонона, определить время его жизни, направление распространения, поляризацию и т. д. Одним из наиболее существенных достижений метода рассеяния медленных нейтронов явилось измерение спектра возбуждения фононов и ротонов жидкого Не-И. Замечательным в этих исследованиях является то, что экспериментально полученные значения энергии возбуждения этих квазичастиц прекрасно подтверждают энергетический спектр, предсказанный Ландау. [c.186]

До недавнего времени в распоряжении экспериментаторов преобладали приборы ЯМР непрерывного режима, когда ядра с различными резонансными соотношениями поле частота последовательно возбуждаются за счет развертки поля или частоты. Эти приборы не позволяют решать сложные задачи на многих ядрах с достаточной чувствительностью и точностью измерений, поэтому вытесняются приборами нового поколения, где реализуется импульсная фурье-спектроскопия ЯМР —форма ЯМР с широкополосным возбуждением. Образец облучается последовательно одним или большим числом импульсов, причем импульсы радиочастотной мощности разделены одинаковыми или разными временными интервалами, и после воздействия импульсных последовательностей наблюдается усредненный спад свободной индукции (ССИ), который превращается в частотный спектр путем фурье-преобразования. [c.734]

Рассмотренные вкратце методы ЯМР используются как для. изучения химических сдвигов и формы линий, так и для получения спектров тех или иных ядер. Кроме того, они могут быть использованы для измерения времени релаксации — его абсо- лютных значений и относительных изменений (по ширине линии, по методу кривых насыщения и снятия насыщения, а также по методу инверсии намагниченности). Несколько более удобным для исследования релаксации ядер представляется метод спинового эхо. Этот метод, в отличие от упомянутых выше, использует для наблюдения сигналов ЯМР не непрерывно действующее на образец радиочастотное поле, а импульсы "нанряжения соответствующей частоты, которые имеют разную длительность и подаются в различной определенной последовательности. Явление спин-эхо состоит в том, что если на ядра, находящиеся - [c.209]

До недавнего времени экспериментальные методы ЯМР по способу воздействия р. ч. поля на образец условно делили на две большие группы стационарные, или методы непрерывного воздействия р. ч. поля, и импульсные методы, в которых р. ч. поле действует в форме коротких импульсов определенной длительности и последовательности. Стационарные методы служили в основном для записи спектров ЯМР высокого разрешения и для дальнейших расчетов величин химических сдвигов, констант экранирования, опин-спинового взаимодействия и получения другой информации, необходимой для установления структуры сложных органических соединений. В отдельных случаях спектрометры ЯМР попользовались для измерения времен релаксации. Импульсные спектрометры применялись только для точных измерений времен релаксации. Бурный прогресс в технической радио- и микроэлектронике (создание дешевых и компактных мини-ЭВМ) и в некоторых теоретических вопросах импульсной спектроскопии [254] привел к созданию нового экспериментального метода — фурье-спектроскопии ЯМР. Этот метод позволяет одновременно как регистрировать спектры ЯМР высокого разрешения большинства магнитных ядер химических элементов при их очень малых концентрациях (или за очень короткое время), так и измерять релаксационные характеристики всех групп ядер образца, т. е. практически стирает грани между импульсными и стационарными методами. [c.30]

Важность и значение данного предмета шире, чем это представляется с первого взгляда, так как многие концепции измерений формы импульсов во времени можно распространить и на другие измерения, в которых отличные от времени параметры представляют собой соответствующие независимые переменные (например, такие параметры, как длина волны, состояние поляризации, угол падения света, частота и т. п.). Он включает в себя измерение оптического спектра, углового рассеяния, спектра мощности, временных функций корреляции и т. д. В случае когда независимый параметр сканируется с постоянной скоростью, он связывается с временем через постоянный К0эф4 ициент пересчета, а искомая функция в самом деле преобразуется в импульс истинного масштаба времени. Распространение этой концепции возможно и на другие случаи, например на случай при сканировании независимого параметра по шагам, когда измерения производятся параллельно (одновременно для различных значений независимого параметра) и т. д. [c.537]

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]

Одним из наиболее коварных артефактов, связанных с установкой детектора в электронно-зондо-вом приборе, является появление одной или более наводок заземления. Обычно мы предполагаем, что металлические детали системы микроскоп — спектрометр находятся под потенциалом земли и ток между ними отсутствует. В действительности, между деталями могут иметься небольшие различия в потенциале, от милливольт до вольт по порядку величины. Такие различия -в потенциале могут приводить к появлению токов, изменяющихся от микроампер до нескольких ампер. Зги избыточные токи называются наводками заземления или токами заземления, так как они текут в деталях системы, которые номинально заземлены, например шасси или внешние экраны коаксиальных кабелей. Так как наводки заземления переменного тока связаны с электромагнитным излучением, такие токи, текущие в экранированном коаксиальном кабеле, могут модулировать слабые сигналы, идущие по центральному проводнику. В системах спектрометров с дисперсией по энергии обрабатываемые сигналы очень малы, особенно в детекторе и предусилителе, следовательно, для сохранения сигнала следует всячески избегать наводок заземления. Влияние наводок заземления может проявляться в потере разрешения спектрометра, в искажении формы пика, искажении формы фона и/или в неправильной работе цепи коррекции мертвого времени. Пример влияния наводки заземления на измеренный спектр показан на рис. 5.35. Обычный Ка—i p-спектр Мп (рис. 5.35, а) может превратиться в спектр с кажущимся набором пиков (рис. 5.35, б), в котором каждый из основных пиков имеет дополнительный. На рис. 5.35,6 можно наблюдать и промежуточную ситуацию, в которой ухудшается разрешение главного пика без появления второго отчетливого пика. Объяснение этого частного, Bbi3iBaHHoro наводкой заземления артефакта иллюстрирует рис. 5.36. Если посмотреть форму сигнала наводки заземления, проходящего через медленный канал цепи обработки, то можно установить, что он является периодическим, но не обязательно синусоидальным, с большим разнообразием возможных форм, как показано на рис. 5.36. Когда импульсы случайного сигнала, соответствующего характеристическому рентгеновскому излуче- [c.234]

Последовательность DANTE иллюстрирует общий недостаток одномерных методик, касающийся уменьшения объема информации, извлекаемой из спектров ЯМР. В тех случаях, когда необходимо изучить лишь небольшой фрагмент молекулы, эти методики могут стать более доступными, чем конкурирующие двумерные методики. Однако в общем случае для получения полной информации относительно всей молекулы двумерные методики превосходят одномерные. Кроме того, двумерные методики часто позволяют избежать потери информации, в отличие от селективных одномерных методик, где теряется информация относительно второй координаты измерения. Обычно, исходя из условий селективности, последовательность DANTE содержит 20-50 импульсов. Такое число импульсов требует уменьшения мощности РЧ передатчика спектрометра, поскольку ширина импульса менее 1 мкс не осуществима на большинстве современных спектрометров. Кроме того, при применении коротких импульсов нарушается их прямоугольность. Однако существует интересная возможность генерирования импульсов с малым углом поворота намагниченности путем сочетания двух 180°-х импульсов с противоположными фазами, что приводит к одномерному углу поворота, величина которого пропорциональна разности длительностей двух импульсов. Результирующий короткий импульс может оказаться лучшей формы. Комбинация селективного возбуждения, использующего импульсную последовательность DANTE, с внерезонансной одночастотной развязкой во время сбора данных может служить методом отнесения сигналов в сложных спектрах. [c.9]

В области медленного обмена используется метод, основанный на переносе поляризации с насыщением. С помощью этого метода часто удается провести более точное и однозначное определение времен корреляция обменных процессов по сравнению с данными, получаемыми из анализа формы линии. Кроме того, метод переноса поляризахщи с насыщением позволяет получить дополнительную информацию о том, действительно ли две наблюдаемые в спектре резонансные линии соответствуют двум состояниям, между которыми осуществляется обмен. Реализация этого метода достаточно проста. С помощью импульса длительностью Г, воздействующего селективно, т.е. на определенной частоте, проводится насыщение линии В и измерение обычного спектра ЯМР. Этот эксперимент является примером использования метода селективного насыщения для подавления пика растворителя. [c.79]

Наиболее общей характеристикой любого детектора является его функция отклика (ФО). Для детектора, используемого для измерения энергетического спектра частиц, функция отклика С(Е, V) есть плотность распределения вероятности того, что в результате регистрации частицы с энергией Е амплитуда сигнала будет равна V. Экспериментально ФО определяется обычно следующим образом. При фшссированных значениях энергии , измеряют распределение импульсов по амплитудам 0(Е1, У). В таких измерениях используют моноэнергетические источники излучения. Функцию 0(Е,,У) называют формой линии детектора. На рис. 6.2.1 и 6.2.2 приведены два распределения, существенно отличающихся друг от друга. [c.68]

Метод фокусировки по направлению использован в большом числе сконструированных приборов, включая и промышленные образцы для аналитического применения. Поэтому имеет смысл рассмотреть прибор Демпстера несколько более детально. Уравнение (2), записанное в форме Я = mvlHe, показывает, что все ионы, входящие в магнитное поле и обладающие одним и тем же зарядом и импульсом, будут двигаться по кривой с одинаковым радиусом независимо от массы, в то время как ионы с различными импульсами двигаются по кривым с разными радиусами. Отсюда ясно, что данная форма анализатора приводит к образованию спектра импульсов ионов, который также является масс-спектром, если все ионы, входящие в поле, обладают одинаковой энергией, так что каждой массе соответствует определенная скорость. Данный факт был установлен Астоном [80], который по этой причине возражал против использования Демистером термина шасс-спектрограф . Действительно, подобные приборы называют иногда спектрометры импульсов . Ввиду того что в них применена электрическая регистрация и они могут быть поэтому использованы для измерения относительной распространенности, их также иногда называют спектрометры распространенности . Если все изучаемые заряженные частицы обладают одной и той же массой, спектрометр с 180-градусным магнитным сектором может быть использован для изучения пределов энергий частиц, и установка становится спектрометром энергии [1412]. [c.20]

Многие другие аспекты проведения измерений импульсов и спектров выходят за пределы настоящего обсуждения. Мы только обратим внимание на два очень важных приложения. Первым из них является дифференциальная, или модуляционная, спектроскопия, где колебание накладывается на сканирование независимого параметра [61, 62, 63]. Затем путем синхронизации или двухканального стробирующего интегрирования получают непосредственные измерения производных спектра относительно параметра, увеличивая, таким образом, небольшие характерные черты формы спектра. Второе приложение — это спектроскопия с временным разрешением, где измеряют форму двумерного сигнала, а в качестве двух независимых параметров выступают длина волны и время. Этот вид измерений пмеет большие преимущества для изучения затуханий флуоресценции, где спектры испускания с различных уровней разделяются по их временам затухания [64, 65]. Этп измерения применяются и н исследованиях других типов, а прогресс в цифровой аппаратуре может сделать доступными такие измерения во многих лабораториях. [c.540]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология