Когерентность регистрация

Повышения интенсивности рассеянного света можно добиться с помощью достаточно интенсивных световых потоков или мощных лазеров. Качество регистрации рассеянных квантов можно повысить, имея совершенное оптическое и электронное оборудование. Применение лазеров стимулировало развитие этой, уже ставшей классической, области спектроскопии. Лазеры не только повысили чувствительность спектроскопии обычного (спонтанного) комбинационного рассеяния, но и стимулировали развитие новых методов, основанных на вынужденном, например на антистоксовом, комбинационном рассеянии, носящем название когерентного антистоксового рассеяния света (КАРС) или, в частности, резонансного комбинационного рассеяния (РКР). При возрастании интенсивности падающего лазерного излучения становится значительной интенсивность рассеянного стоксового излучения. В этих условиях происходит взаимодействие молекул одновременно с двумя электромагнитными волнами лазерной vл и стоксовой V т = Vл — v , связанных между собой через молекулярные колебания с VI,. Такая связь (энергетическая) между излучением накачки и стоксовой (или антистоксовой) волной может привести к интенсивному поляризованному излучению на комбинационных частотах, другими словами— к вынужденному комбинационному рассеянию. Причем в этих условиях оказывается заметной доля молекул, находящихся в возбужденном колебательном состоянии, и в результате на частотах Гл + VI, возникает интенсивное антистоксово излучение. [c.772]

Рис. 8.21. Искаженная форма линии с перекрученной фазой возникает в экспериментах с регистрацией переноса когерентности по типу эха.

Изготавливаемые в настоящее время перестраиваемые диодные лазеры (ПДЛ) на основании твердых растворов, содержащих свинец, обеспечивают когерентное излучение в спектральном диапазоне 3-46 мкм, в котором почти все молекулы имеют интенсивные колебательно-вращательные полосы поглощения [57]. Широко используются два режима работы лазера непрерывный и импульсный. В последнем случае осуществляется регистрация сразу протяженного участка спектра с корреляционной обработкой сигнала. [c.241]

Возбуждение и регистрация многоквантовой когерентности [c.313]

Регистрация обычно производится в системе координат, вращающейся с несущей частотой импульсов шг.г., которые используются для возбуждения и обратного преобразования многоквантовой когерентности. Частота шг.г. также используется как опорная частота фазочувствительного детектора. В этой вращающейся системе гамильтониан имеет вид [c.324]

Рассмотрим для ясности стандартную форму многих простых 2М-экспериментов, показанную на рис. 6.1.2. Последовательность начинается или с единственного приготовительного импульса, или же серией импульсов, что представляется супероператором Р. Свободная эволюция в интервале и определяется гамильтонианом Процесс смешивания (при наличии периода смешивания) может быть реализован в виде единственного смешивающего импульса или может состоять из расширенного периода смешивания, заключенного между двумя РЧ-импульсами при этом полный эффект описывается супероператором переноса когерентности или смешивания Й. В период регистрации система развивается свободно под действием гамильтониана Это ведет к общему вы- [c.348]

В период регистрации эта когерентность г><5 эволюционирует под действием гамильтониана При этом коэффициент при [c.352]

Последовательность событий в различных экспериментах удобно описывать, вводя пути переноса когерентности , примеры которых схематически показаны на рис. 6.3.1. Во время свободной прецессии система остается на определенном уровне данной диаграммы, в то время как РЧ-импульсы вызывают переходы между различными порядками когерентности. Все пути переноса когерентности начинаются при равновесном состоянии с / = О и должны заканчиваться в целях регистрации одноквантовой когерентностью (р = 1). Если используется квадратурный детектор, то регистрируется комплексный сигнал [c.354]

Этот фазовый сдвиг в конечном итоге переносится на наблюдаемую в период регистрации когерентность с порядком р = —I. Сле- [c.356]

Этот фазовый сдвиг приобретает когерентность с р = - 1, которая и наблюдается в период- регистрации. Следовательно, соответствующий вклад в сигнал во временной области будет являться функцией пути переноса Ар и вектора фазы [c.361]

Параметр ДПх/ДПг, сушественный для формы пика в присутствии неоднородного уширения, зависит от порядка когерентности в периоды эволюции и регистрации [6.23]. Удобно определить от- [c.376]

Основные особенности эксперимента могут быть проиллюстрированы на примере слабо связанных систем с тремя спинами А , / и т. Рассмотрим перенос когерентности 1к II, который приводит к мультиплету кросс-пиков с центром в точке (ш1, шг) = (О, А/). В начале периода регистрации вклад в этот кросс-пик дают только два ела- [c.511]

Мультиплеты с чередующимися фазами, показанные на рис. 8.4.3, могут быть преобразованы в синфазные мультиплеты добавлением последовательности [тт/2 - (тг) - тт/2] с тт = (2J) (рис. 8.4.2, в). Это приводит к идее симметричного возбуждения и регистрации, которая наилучшим образом описывается гипотетическим экспериментом с двумя сандвичами 1(ж/2)х - т/2 - (ж)х - т/2 - (ж/2)х] для возбуждения и регистрации (рис. 8.4.2, б). Перенос когерентности в этом эксперименте осуществляется по пути р = О 2 — О — -1, [c.538]

Свободная эволюция двухквантовой когерентности [выражение (5.3.4)] приводит к следующему состоянию непосредственно перед началом сандвича регистрации [c.539]

Лишние члены с противофазной намагниченностью могут быть преобразованы обратно в многоквантовую когерентность с помощью очищающего (тг/2)у-импульса (рис. 8.4.2, г), который не влияет на синфазные /i-модулированные члены (/ >. -I- у). Таким образом, регистрирующий сандвич [(тг/2)х - гт/2 - (тг)х - Гт/2 - (ж/2)у], показанный на рис. 8.4.2, г, приводит к чистым синфазным мультиплетам. Если длительности сандвичей возбуждения и регистрации одинаковы [c.539]

Для систем с малыми квадрупольными константами взаимодействие (например, для с целью возбуждения и регистрации двухквантовой когерентности могут быть использованы неселективные импульсы. Ограничимся обсуждением ЯМР в больших полях, где можно пренебречь квадрупольными эффектами второго и более высоких порядков. Последовательность [( /2) - т/2 - (ж)х - [c.551]

Для ядер с большими квадрупольными константами, таких, как азот-14, неселективное возбуждение уже неприменимо. В таких случаях легче возбудить двухквантовую когерентность с помощью селективного двухквантового импульса, приложенного в центре между двумя разрешенными переходами (разд. 5.3.1), или использовать метод кросс-поляризации для возбуждения и регистрации двухквантовой когерентности через распространенные ядра со спином 7 = 1/2, такие, как протоны (см. разд. 8.5.6). [c.552]

Таким образом, рис. 8.5.1 представляет завышенные оценки чувствительности. Кроме того, все схемы, требующие регистрации сигнала спинов I, предполагают, что подавляющая часть /-намагниченности, которая не является результатом переноса когерентности от редких спинов S, исключается схемами насыщения или циклирования фазы. Но обе данные схемы не являются полностью эффективными. Возникающие при этом артефакты (/i-шум) уменьшают реальную чувствительность. [c.555]

Эксперимент такого типа был выполнен для косвенной регистрации спектров азота-15 и ртути-199 [8.12, 8.89, 8.118, 8.119]. Такой же подход может быть использован для наблюдения эволюции многоквантовой когерентности спинов 5 в системах с квадрупольными спи- [c.571]

Когерентные и некогерентные методы представления данных УЗ-контроля. Все методы получения акустических изображений основаны на измерении физических параметров акустических полей после их взаимодействия с дефектами. Методы можно разделить на когерентные, в которых используется фазовая, амплитудная и временная характеристики зарегистрированного поля, и некогерентные, где фазовая информация не используется. В некогерентных методах, рассмотренных ранее, изображение получают путем регистрации модуля амплитуды поля, рассеянного дефектами. В когерентных методах за счет дополнительной обработки фазовых данных (аналоговой или цифровой) получают более полное изображение поля, рассеянного дефектами. Использование фазовой информации позволяет получать изображения неоднородностей с высоким разрешением и, соответственно, определять реальные параметры выявленного дефекта. [c.263]

Акустическая голография - типичный когерентный метод, который активно развивается в применении к дефектоскопии. Основное отличие акустической голографии от оптической на стадии регистрации состоит в том, что измерения акустического поля осуществляются с помощью приемников, обеспечивающих его линейную регистрацию, т.е. регистрируется амплитуда, а не интенсивность сигнала, как в оптике. Это дает возможность построить изображение, используя различные методы цифровой обработки данных. Ниже рассмотрены два алгоритма численного восстановления изображений обращенной волны (ОВ) и проекции в спектральном пространстве (ПСП). [c.265]

На рис. 2.89, а показана типичная схема регистрации данных для их последующей когерентной обработки. В плоскости д г акустическое поле и х, г), рассеянное дефектом, расположенным на глубине 2 , регистрируется в виде поля и х, [c.265]

Системы сер. "Авгур" предусматривают прозвучивание ОК прямыми или наклонными, совмещенными или раздельными преобразователями. Для каждого шага запоминаются результаты в виде А-разверток с учетом временных задержек и истинной формы эхосигналов. Голографическое изображение дефектов получают, совместно обрабатывая массив -раз-верток в области сканирования = 50. ... .. 200 мм. Предполагается, что регистрация проводится вдоль линии (линейная голография) и изображение восстанавливается в одной плоскости (слое). При двумерном сканировании данные обрабатываются когерентно только послойно. [c.266]

Характерный пример - исследование, где метод измерения вибраций топливных сборок в активной зоне реактора ВВЭР-440 основан на внешней по отношению к корпусу реактора регистрации сигналов нейтронного шума с различных азимутальных направлений и по крайней мере одного акустического датчика на внешней стенке корпуса реактора, регистрирующего звуки, генерируемые утечками теплоносителя непосредственно от входного к выходному патрубку через лабиринтное уплотнение [49]. Если сборка вибрирует, существует заметная когерентность между огибающей акустического сигнала и любым шумовым нейтронным сигналом от ионизационной камеры, размещенной под углом, отличным от 90° относительно акустического датчика. [c.260]

Лазеры могут также использоваться для возбуждения в исследованиях комбинационного рассеяния света. Лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния (КР) нашла ряд приложений в исследовании промежуточных продуктов фотохимических реакций. Высокая интенсивность и монохроматичность лазерного излучения обеспечивает методу КР чувствительность, которая недоступна с традиционными световыми источниками. Кроме того, появляется возможность изучения промежуточных соединений с временным разрешением. С перестраиваемыми лазерами становится возможной резонансная лазерная спектроскопия (РЛС). Когда длина волны излучения, возбуждающего комбинационное рассеяние, подходит к сильной полосе поглощения исследуемого образца, интенсивность КР увеличивается на шесть порядков по сравнению с обычным, нерезонансным возбуждением. Одним особенно важным вариантом лазерной спектроскопии КР является когерентная антистоксова спектроскопия комбинационного рассеяния (КАСКР), которая зависит от нелинейных свойств системы в присутствии интенсивного излучения и включает смешение нескольких волн. Высокая чувствительность получается вследствие того, что регистрация проводится скорее по люминесцентной, чем по абсорбционной методике. Паразитное рассеяние возбуждающего света ограничивает чувствительность традиционных исследований КР, но в экспериментах по КАСКР вблизи длины волны испускаемого излучения нет возбуждающего излучения, поэтому рассеянное возбуждающее лазерное излучение может быть отфильтровано. [c.197]

Впервые ввести в качестве второго измерения еще одну частоту предложил Джинер в 1971 г. [1.95]. Он представил двухимпульсный эксперимент во временной области, который положил качало двумерной спектроскопии [1.96]. Главным секретом двумерной (2М) импульсной спектроскопии является использование двух независимых периодов прецессии, в течение которых может развиваться когерентность. Частота прецессии когерентности внезапно меняется между периодами эволюции и регистрации вследствие того, что либо эффективный гамильтониан преобразуется с помощью одного из трюков спиновой алхимии, либо когерентность переносится с одного перехода на другой. Следует заметить, что когерентность наблюдается только в период регистрации. Эволюция в течение предыдущего периода времени косвенно прослеживается через фазу и амплитуду намагниченности в начале периода регистрации. Эта схема обладает многими важными преимуществами, позволяя, например, косвенно наблюдать многоквантовую когерентность. Следует выделить четыре основные группы методов 2М-спектроскопии. [c.27]

Хорошо известны преимуш,ества фурье-спектроскопии по сравнению с обычными методами медленного прохождения. И хотя методы фурье-спектроскопии были впервые предложены в 1965 г. [4.1, 4.2] для повышения чувствительности, именно многообразие экспериментов во временной области объясняет необычайный прогресс современной ЯМР-спектроскопии. С одной стороны, фурье-спектроскопия позволяет непосредственно изучать зависяш,ие от времени явления, такие, как релаксащ я и обменные процессы. С другой стороны, с помощью импульсных экспериментов можно исследовать перенос поляризации и когерентности. Для осуществления многих экспериментов важно, чтобы возбуждение и регистрация, разделялись определенным интервалом времени. Это естественным образом приводит к разделению времени в двумерной фурье-спектроскопии. Дополнительным преимуществом фурье-спектроскопии по сравнению со стационарными методами является отсутствие искажений формы линий, связанных с быстрым прохождением и насыщением. [c.122]

В этом выражении для каждого значения к свертка (взятие следа) оставляет только компоненты оператора плотности, пропорциональные Ik = Ikx-iiky. Таким образом, если говорить о системе спинов / = 1/2, то только односпиновые операторы hx и hy вызывают наблюдаемую намагниченность. Произведения типа Ihxliz, представляющие противофазную когерентность, строго говоря, не дают наблюдаемой намагниченности. Однако в течение времени регистрации такие противофазные операторы произведений могут эволюционировать в наблюдаемую синфазную когерентность [c.219]

IkzSmy за время третьего интервала т зависит от J и от числа эквивалентных протонов. В последовательности DEPT (рис. 4.5.5,б) использование в каждом втором эксперименте (тг) -импульса непосредственно перед регистрацией позволяет удалить противофазные составляющие. Метод DEPT (рис. 4.5.5,в) имеет дополнительное преимущество в том, что амплитуды мультиплетов имеют, как это видно из рис. 4.5.7, нормальное биномиальное распределение. В этом методе перед очищающим (тг/2)х-импульсом на частоте спинов I используется рефокусирующий импульс для спинов /, в результате чего все /-спиновые операторы, содержащиеся в гетероядерной многоквантовой когерентности, будут находиться в х-фазе и на них не будет влиять очищающий импульс [4.164]. [c.248]

Рис. 5.3.6. Экспериментальный нульквантовый спектр трехсгшновой системы со слабым скалярным взаимодействием — метилового эфира 2-фуранкарбоиовой кислоты в изотропной фазе. Спектр был получен с помощью косвенной регистрации и соответствует проекции двумерного спектра абсолютных значений на ось ыь Порядок р = О был выделен после того, как все остальные порядки одно- и многоквантовой когерентности затухали в неоднородном статическом иоле. Сигналы исходят от шести нульквантовых когерентностей, которь1е можно описать одноэлементными операторами (если перечислять слева направо) /аТм/ , /а7м/х, /а м/х, / /м/х, /а"/ /х и /а/м/х, где спины А, М и X обозначены в порядке возрастания ларморовой частоты. Для повышения точности оцифровки использовался эффект наложения около частоты Найквиста. (Из работы [5.23].)

Улучшение разрешения при < О можно объяснить сменой направления зеемановской прецессии расфазировка в период эволюции, вызванная неоднородным уширением, компенсируется рефокусировкой в период регистрации, приводяшей к формированию эха переноса когерентности [6.24], [c.379]

Эхо-эффекты переноса когерентности можно понять, если рассмотреть огибаюшую сигналов во временнбй 2М-области. Поскольку неоднородная расфазировка за период эволюции полностью компенсируется в течение периода регистрации рефокусировкой в момент времейи [см. также уравнение (5.4.15)] [c.379]

Рис. 6.6.3. Примеиеиие регистрации с задержкой в гомоядерной корреляционной спектроскопии, а — для последовательности т/2 - /1 - /3 - ti( OSY). Р- и N-пнки, соответствующие путям переноса когерентности р = 0- -1- -1 и /> = 0- +1- -1в слабо связанной двухспиновой системе, обозначены соответ-ственио точками и светлыми кружками. Спектры в чистой моде могут быть получены при помощи косинусного преобразования относительно ii б—прн использовании последовательности т/2 - Н/2 - 0 - h/l - ti (SE SY) все сигналы сдвигаются иа величину = (oii + разности между химическими сдвигами уменьшаются в 2 раза, в то время как мультиплетные расщепления остаются теми же.

В тех случаях, когда огибающая сигнала спадает не монотонно по двум временным переменным, необходимо проявлять осторожность в подходе к вопросу о выборе интервалов О < /1 < /Г и О < /2 < которые должны давать наибольший объем функции сигнала. При необходимости в экспериментальные импульсные последовательности вводятся задержки. Если рассматривается эхо переноса когерентности (рис. 6.8.2), то может оказаться целесообразным введение задержки вначале регистрации по переменной /2 на величину хЬ, так чтобы эхо переноса когернтности оказалось в действующем объеме для данного эксперимента. В случае когда главным является получение высокой, чувствительности, не рекомендуется устанавливать начало регистрации на вершине гребня, поскольку это влечет за собой уменьшение действующего объема в нарастающей части огибающей. То, насколько оправдывает себя применение схем с задержкой регистрации, зависит от резкости эха переноса когерентности, а также от практических ограничений на налагаемых емкостью памяти используемой [c.426]

В гомоядерных методах двумерного разделения могут возникать артефакты, если под действием рефокусирующего импульса угол поворота отклоняется от своего номинального значения = -к [7.10]. В разд. 8.3.1 показано, что при значительных ошибках в углах поворота 2М-спектр напоминает корреляционный спектр с задержкой регистрации (так называемый спектр корреляций спинового эха). Если ошибки малы, то нежелательные пути переноса когерентности можно устранить с помощью процедуры Ехогсус1е [7.11] или с помощью более простой последовательности с трехступенчатым циклическим изменением фазы [7.12]. Осложнения, возникающие из-за сильного взаимодействия, будут рассмотрены в разд. 7.2.3. [c.438]

Рис. 8.5,3. Импупьсные последовательности для гетероядерной 2М-спектроскопии с переносом когерентности от спинов / на спины 3. а — базовая схема, состоящая из пары импульсов, приложенных к обоим ядрам б — схема с фиксированными задержками т и т до и после переноса когерентности, которые позволяют /-намагниченности расфазироваться, а 5-намагниченности сфазироваться специальные х-им-пульсы в интервале т и т устраняют зависящие от расстройки фазовые ошибки (разд. 8.5.3.1) это может быть совмещено со специальной широкополосной развязкой спинов / и 5 в периодах соответственно эволюции и регистрации (разд. 8.5.3.2) в — такая же схема, но с (тг) -импульсом в центре периода эволюции для рефокусировки взаимодействия что эквивалентно непрерывной развязке спинов 5 в течение времени 1 (разд. 8.5.3.3) г — введение сандвича билинейного вращения в момент времени 11/2 позволяет рефокусировать взаимодействия как так и (разд. 8.5.3.4) — введением задержки между /- и 5-импульсами, ответственными за перенос когерентности, можно разделять или редактировать сигналы от групп / 3 в соответствии с числом эквивалентных ядер п (разд. 8.5.3.5).

Как показано в разд. 4.5.2, РЧ-импульсы подготвительной последовательности в схеме на рис. 8.5.9, б переносят когерентность / в одноквантовую когерентность 5. В течение периода эволюции (т) -импульс рефокусирует взаимодействия и для регистрации когерентность переносится обратно в наблюдаемую /-намагниченность. [c.571]

Преимущества гетероядерной корреляционной 2М-спектроскопии могут быть использованы также для исследования твердых образцов. Однако гомоядерное диполь-дипольное взаимодействие серьезно ограничивает достижимое разрешение и приводит к быстрой спиновой диффузии для спинов 7. Поэтому трудно добиться переноса между соседними спинами / и 8. Особое внимание следует уделять подавлению гомо- и гетероядерных дипольных взаимодействий в течение периодов эволюции и регистрации, а также подавлению гомоядерных взаимодействий за время переноса когерентности. Для удовлетворения этих требований необходимо использовать многоимпульсные последовательности в течение всех трех периодов [8.98, 8.99]. Один из возможных вариантов показан на рис. 8.5.11 протонная намагниченность эволюционирует в течение /1 под действием непрерывной последовательности BLEW-12 [8.112], в то время как ядра [c.573]

Метод основан на измерен интенсивности рассеянного в результате неупругого (с изменением частоты) взаимодействия фотонов зондирующего излучения с молекулами газовой среды. Регистрация рассеянного излучения ведется на смещенной (относительно зондирующего) длине волны. Существует два варианта метода — спонтанное комбинационное рассеяние (СКР) и когерентное активное комбинационное рассеяние (КАСКР). В первом случае рассеяние происходит на молекулах, находящихся в хаотическом тепловом колебательном и вращательном состояниях, и поэтому является изотропным и некогерентным. Во втором — на молекулах, в которых внутримолекулярные колебания предварительно селективно возбуждены и сфазированы в некотором объеме с помощью двух лазерных лучей, и рассеяние является анизотропным и когерентным. [c.922]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология