Ядерная намагниченность

Рис. 1.2. Вектор суммарной ядерной намагниченности М, прецессирую-щий вокруг вектора В

Рис. 8.2. Схематическое изображение прецессии результирующего вектора ядерной намагниченности М в постоянном магнитном поле На.

Рис. 1.7. Ларморова прецессия вектора суммарной ядерной намагниченности при наличии процессов релаксации. Функции времени а — Мг стремится к равновесному значению Мо б — экспоненциально спадающее синусоидальное колебание Мх в — экспоненциально падающее косинусоидальное колебание Му г — М —

К этому же типу установок относятся схемы, в которых разделены функции возбуждения высокочастотного поля и приема ядерного резонанса. Для этой цели служат две катушки, оси которых расположены под прямым углом друг к другу и к направлению постоянного магнитного поля. Одна из них (передающая) связана с генератором и создает высокочастотное магнитное поле. При удовлетворении условия резонанса результирующий вектор ядерной намагниченности М начинает прецессировать вокруг направления Яо (рис. 8.2), При этом вращающийся компонент наводит э.д.с. в приемной катушке. Основная компенсация в таких системах достигается за счет перпендикулярного расположения катушек. [c.219]

Макроскопическая ядерная намагниченность. [c.25]

Вследствие равномерного распределения векторов по поверхности конусов равнодействующая каждого из них направлена вдоль общей оси. Поскольку на нижнем энергетическом уровне есть некоторый избыток ядерных спинов, суммарная составляющая обоих конусов, которую называют макроскопической ядерной намагниченностью М , будет отличаться от нуля. Вектор Мд совпадает с осью конуса прецессии и будет направлен в сторону приложенного магнитного поля Нд. Таким образом, внешнее магнитное поле вызовет появление макроскопической ядерной намагниченности образца. Расчет показывает, что при комнатной температуре ее величина имеет порядок 10 от величины приложенного поля. В состоянии насыщения поверхность обоих конусов заполнена ядерными векторами одинаково, поэтому макроскопическая ядерная намагниченность в этом случае равна нулю. [c.26]

Под влиянием вращающегося магнитного поля в системе ядерных спинов распределение Больцмана нарушается, что приводит к изменению макроскопической ядерной намагниченности. Релаксационные процессы действуют в обратном направлении — они стремятся восстановить равновесное значение Мо. При малых величинах амплитуды поля состояние системы, близкое к равновесному, успевает сохраниться, вследствие чего величина макроскопической ядерной намагничен- [c.26]

Если ядерные магнитные моменты слабо взаимодействуют между собой, то макроскопическая ядерная намагниченность представляет собой сумму векторов магнитных моментов всех ядер, поэтому аналогично уравнению (21) можно записать [c.27]

Уравнения (28), (29) и (30) описывают поведение вектора макроскопической ядерной намагниченности М при воздействии поля Яо и релаксационных процессов. [c.29]

В этой новой системе координат рассмотрим поведение компонент и а и ядерной намагниченности в плоскости ху, перпендикулярной оси г, и предположим, что и находится в фазе с Я , а компонента v сдвинута относительно Я на 90°. [c.30]

Эти уравнения описывают поворот осей координат на угол <о/. Согласно им компоненты ядерной намагниченности М и Му следует записать в виде [c.30]

Спин-спиновая релаксация связана с поперечными компонентами ядерной намагниченности, а спин-решеточная релаксация отражает спад ядерной намагниченности вдоль оси 2. Величина T- связана с шириной лоренцовой линии выражением [c.65]

ХИМИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЯДЕР, появление не равновесной ядерной намагниченности диамагнитных молекул, образующихся в результате радикальных р-ций. В спектрах ЯМР этих молекул наблюдается усиление линий испускания или поглощения энергии перем. магн. поля, обусловленное неравновесной заселенностью зеемановских энергетич. уровней (см. Ядерный магнитный резонанс). X. п. я. объясняется тем, что суммарное спиновое состояние неспаренных электронов радикальной пары зависит [c.644]

Последовательность инверсия — восстановление — последовательность, при которой происходит инверсия ядерной намагниченности и регистрируется ее восстановление, например 080°, t, 90°), где t—интервал между импульсами, [c.443]

Блох (1946) учел взаимодействие спинов протонов между собой и с другими степенями свободы вещества (решеткой). Взаимодействие между ядерными спинами и решеткой определяет условия релаксации системы возбужденных ядерных спинов к равновесию. Выделяющаяся при переходах с возбужденного на невозбужденный уровень энергия превращается в тепловую энергию решетки. Система уравнений, описывающих изменение ядерной намагниченности М во времени, учитывающей релаксационные процессы, имеет вид [c.146]

XI. 1. СПИНОВЫЙ ПАРАМАГНЕТИЗМ, ЯДЕРНАЯ НАМАГНИЧЕННОСТЬ,. [c.249]

В классической модели вводят понятие вектора макроскопической ядерной намагниченности М. Вообще говоря, этот вектор можно [c.16]

Инерционные свойства спиновой системы приводят. к тому, что компоненты ядерной намагниченности Мх и Му, возбужденные в момент резонанса, будут сохраняться еще в течение некоторого [c.24]

Длительность импульса. Импульс характеризуется длительностью (или Р У). При заданном значении РШ и известной величине //[ можно определить угол поворота вектора ядерной намагниченности [c.151]

Точные данные о временах релаксации Тх получаются в результате эксперимента, основанного на изучении скорости восстановления инвертированного вектора ядерной намагниченности (метод инверсии — восстановления ). Для этого используют последовательность 180- и 90°-ных импульсов, разделенных промежутком т. Первый, 180°-ный, импульс переворачивает вектор ядерной намагниченности М антипараллельно Но. Это состояние является неравновесным (гл. 1, 3) за время т процессы релаксации частично восстанавливают равновесную намагниченность Мо. Второй, 90° ный, импульс поворачивает вектор в плоскость ху, вслед за этим регистрируется сигнал ССИ. Для того чтобы получить возможно более точные оценки проводят эксперименты с постепенно изменяющимся временем т. [c.217]

Ядерная намагниченность M t), создаваемая в объекте магнитным полем H t), является источником МР-сигнала, по которому в конечном счете реконструируется изображение. Объект можно представить в виде черного ящика , для которого магнитное поле, воздействующее на ядерную систему H(t), является входным [c.195]

Ядерная намагниченность H(t) представляет собой сумму локальных магнитных полей протонов и отображает общие свойства объекта, а не свойства отдельных протонов. [c.195]

Равновесная намагниченность - это ядерная намагниченность объекта, помещенного в постоянное магнитное поле на время, значительно превышающее 7). [c.195]

Явление импульсного ЯМР [1] состоит в изменении суммарной ядерной намагннченностн образца, помещенного одновременно в однородное постоянное магнитное поле и импульсное радиочастотное магнитное поле соответствующей частоты. Пре-цесспрующий вектор макроскопичсскоп ядерной намагниченности индуцирует в приемной катушке переменное напряжение, которое пропорционально концентрации исследуемых ядер н является функцией продольного времени (спин-решеточной) релаксации Ti и поперечного времени (спин-спиновой) релаксации T a. Из параметров сигнала ЯМР можно установить а) вид ядер — из напряженности магнитного поля и резонансной частоты б) число ядер, дающих вклад в резонанс,— из амплитуды сигнала в) связь между ядрами и их окружением и молекулярную подвижность — пз времен релаксации. [c.100]

Рассмотрим сначала действие одиночного импульса высокочастотного поля Длительностью т на систему ядерных магнитных моментов, поляризованных сильным постоянным магнитным полем Яо. Импульс перпендикулярного Яо переменного поля резонансной частоты отклоняет результирующий вектор ядерной намагниченности М от равновесного направления, совпадающего с направлением Яо, на угол, определяемый при т<Ст1, Т2 длительностью импульса и амплитудой высокочастотного поля. После прекращения действия импульса вектор М свободно прецессирует вокруг направления Яо с ларморовой частотой vo= у (2я) Яо, постепенно возвращаясь к равновесному положению (рис. 8.2). [c.220]

Рост компонента М , параллельного Но, определяется продольным временем релаксации Ть Убывание вращающегося компонента 1Аху, перпендикулярного Но, определяется поперечным временем релаксации Т2 и неоднородностью постоянного магнитного поля ДНо в объеме образца. Если расположить ось приемной катушки, содержащей образец, перпендикулярно Но, то вращающийся компонент Мосу наводит в ней э.д.с., спадающую во времени по экспоненциальному закону с характеристическим временем 1/т2 = у АЯоЧ-+ 1М- Огибающая этого процесса наблюдается на экране осциллографа, временная развертка которого запускается одновременно с началом импульса. Начальная амплитуда будет максимальной при отклонении вектора ядерной намагниченности за время действия импульса на 90° от направления поля. Этот способ пригоден для измерения только достаточно коротких времен Тг (т. е. [c.220]

Для измерения более длительных Тг используется так называемое явление спинового эха, которое заключается в следующем. Высокочастотное поле подается на образец двумя интенсивными импульсами, разделенными интервалом времени Ь. Первый импульс отклоняет вектор ядерной намагниченности на 90° от направления поля. Так как магнитное поле внутри образца неоднородно, то-векторы намагниченности разнйх элементов образца прецессируют с разными ларморовыми частотами, образуя расходящийся во времени веер векторов. Второй импульс высокочастотного поля поворачивает этот веер на 180° относительно оси передающей катушки. При этом те компоненты веера , которые были первыми, станут последними. Поскольку компоненты веера продолжают смещаться в том же направлении относительно центра распределения, веер начинает складываться. В момент времени 2t все компоненты веера сольются в единый вектор, после чего опять начинается разделение. На экране осциллографа в этот момент возникает сигнал, называемый сигналом спинового эха, длительностью порядка ( у АЯо) . Амплитуда этого сигнала убывает при увеличении интервала времени по экспоненциальному закону ехр (—211x2), что и используется для измерения времени релаксации Т2. [c.221]

Еще одной ступенью в развитии исследований новейшей маг-нетохимии является изучение ее связей с квантовой радиофизикой. Дело в том, что другим важным следствием магнитного изотопного эффекта оказалось открытие принципиально нового свойства химических реакций — способности генерировать электромагнитное радиочастотное излучение или поле. В условиях самопроизвольной генерации продукты химической реакции обладают когерентной ядерной намагниченностью и ведут себя как молекулярные квантовые генераторы радиочастотного диапазона с химической накачкой, т. е. как химические мазеры. [c.164]

Мы уже упоминали, что вектор макроскопической ядерной намагниченности М представляет собой векторную сумму индивидуальных ядерных моментов. Молекулярное движение этих ядерных моментов обусловливает возникновение флуктуирующих локальных магнитных полей Нл, взаимодействие которых с вектором М определяет его релаксацию. Рассмотрение взаимодействия вектора намагничеппости М с вектором магнитного поля одного ядерного момента Нл удобно провести во вращающейся системе координат (см. рис, 2,16). Ось [c.58]

X. п. я. характеризуется знаком Г и коэф. усиления Е. Считается, что Г > О, если в спектрах ЯМР наблюдается усиленное поглощение резонансного поля, а вектор ядерной намагниченности иродуктов р-ции направлен вдоль внеш. магн. поля. Если наблюдается усиленное испускание, а вектор ядерной намагниченности направлен против ноля, то Г <0. Знак Г зависит от того, является ли >юлекула продуктом рекомбинации радикалов в клетке или внеклеточных р-ций (см. Клетки эффект). Величина Е определяется. члектрич. и магн. взаимодействием в радикальных парах, а также подвижностью и временем жизни свободных радикалов. [c.644]

Последовательность насыщение — восстановление — последовательность, при которой происходит насыщение ядерной намагничен-иостн и регистрируется ее восстановление, Например, последовательность (90°, импульс, нарушающий однородность, т, 90°, Т, импульс, нарушающий однородность) или (90°) п, т, 90 Т, где (90°)п — пачка быстро следующих 90°-импульсов. [c.443]

Рис. 1.9. Поворот вектора суммарной ядерной намагниченности во вращающейся системе координат а—при =0 б — при 1 = а уН -, в — при t=n 2yHl, 90°-ный импульс г — при 1=п уНи 180°-ный

Химический обмен в спектрах ЯМР интерпретируется как г ереда-ча намагниченности из позиции А с химическим сдвигом л. в позицию В с химическим сдвигом vв Таким образом, уравнения для ядерной намагниченности в позиции А дополняют обменным членом, содержащим время жизни в состоянии А(тл). Аналогично рассматривается намагниченность и в позиции В, где вводится время жизни Тв. Уравнения для ядерной намагниченпости с включением обменных членов были впервые получены и проанализированы Гутовским и Холмом и независимо Мак-Коннелом. [c.112]

Катушка приемника, которая обычно окружает исследуемый объект, представляет собой антенну, воспринимающую изменения ядерной намагниченности объекта и преобразующую их в колебания выходного электрического сигнала, называемого МР-сигналом, Схема со- [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология