Чувствительность Фурье и медленного

Метод линейного сканирования, а также методы множества чувствительных точек и чувствительной линии имеют то преимущество перед методами восстановления по проекциям и фурье-интроскопии, что им свойственна простота обработки данных в частности, информация от всей линии может быть обработана сразу и нет необходимости накопления всего трехмерного массива данных. Медленное физическое движение живых объектов резко ограничивает разрешающую способность двумерных и трехмерных методов фурье-интроскопии, поскольку в каждую точку спектра дает вклад весь набор данных во временной области. Время для получения изображения одной линии сравнительно короче и поэтому такое изображение менее чувствительно к движению. В этом отнощении метод чувствительной точки является идеальным, так как измеряется непосредственно локальная спиновая плотность, и за исключением, может быть, согласованной фильтрации, обработки информации не требуется. Однако для получения полного изображения чувствительность метода чувствительной точки заметно ниже, чем у всех других методов. [c.663]

Сравнение чувствительности методов медленного прохождения и фурье-спектроскопии [c.196]

Форма линии ЯМР очень чувствительна к медленным динамическим процессам, и ее анализ позволяет изучать как равновесные, так и неравновесные химические реакции. Равновесные реакции можно изучать как методом медленного прохождения, так и с помощью фурье-спектроскопии, но быстрые неравновесные реакции могут быть исследованы только с помощью импульсной спектроскопии. [c.259]

Так как для отдельной последовательности, состоящей из РЧ импульса и спада свободной индукции, необходимо примерно 1 с, то за 10 ООО с (2,5 ч) можно зарегистрировать 10 ООО накоплений и после фурье-преобразования иметь 100-кратное улучшение отношения сигнал/шум по сравнению с тем, которое достигается при одном накоплении. Правда, выигрыш в отношении сигнал/шум, если речь идет о регистрации большого числа отдельных линий и на регистрацию затрачивается время Та, будет не столь велик, как следовало бы ожидать из приведенных выше рассуждений. При медленном накоплении можно работать с передатчиком при небольшой полосе пропускания, а в фурье-спектроскопии ширина полосы пропускания задается полной шириной спектра в частотной области. Однако выигрыш в чувствительности все еще будет значительным. Количественно он определяется отношением ширины полосы пропускания в частотной области к ширине отдельной резонансной линии Л 01/2. [c.45]

Отношение чувствительностей оптимизированных фурье-эксперимента и эксперимента медленного прохождения (МП), полученное из (4.3.25) и (4.3.34), имеет вид [c.196]

На рис. 4.3.4 показан один из первых примеров фурье-спектра, записанного в 1966 г. [4.130]. Экспериментально полученный выигрыш в чувствительности по сравнению со спектром медленного прохождения, также полученным за 500 с, равен 10. Это значение [c.197]

Метод медленного прохождения (стационарный). В этом методе используется медленное линейное изменение частоты настройки передатчика и приемника. Спектр регистрируется непосредственно в памяти ЭВМ без преобразования Фурье. Для повышения чувствительности и выявления слабых сигналов применяется накопление спектров. [c.207]

Начнем изучение фурье-спектроскопни с краткого обзора теории отклика, которая образует основу методов фурье-преобразо-вания, и затем рассмотрим динамику классической намагниченности системы невзаимодействующих спинов (разд. 4.2). В разд. 4.3 мы обсудим основные вопросы относительной чувствительности фурье-спектроскопии и спектроскопии медленного прохождения. При наличии спин-спиновых взаимодействий фурье-спектры не всегда эквивалентны спектрам медленного прохождения, и неравновесные населенности приводят к отклонениям, изучению которых посвящен разд. 4.4. В спиновых системах с разрешенными взаимодействиями может быть использован ряд экспериментальных методов как для повышения чувствительности, так и изучения природы взаимодействий (разд. 4.5). В разд. 4.6 дается обзор различных методов изучения релаксации, химического обмена и диффузии, и, наконец, разд. 4.7 посвящен двойному резонансу в фурье-спектроскопии. [c.123]

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]

Отношение Ополн/Аш представляет собой число спектральных элементов в спектре. Таким образом, в фурье-спектроскопии выигрыш в чувствительности пропорционален корню квадратному из числа спектральных элементов. Это можно понять, сравнивая фурье-эксперимент, в котором все резонансы возбуждаются одновременно, с (гипотетическим) многоканальным экспериментом медленного прохождения с Пполн/Аш независимыми каналами. Ясно, что выигрыш в чувствительности будет особенно заметен для спектров с узкими линиями, перекрывающих широкую спектральную область. [c.197]

И к- >1 КР-йпектроскопня. разд. 1 уже отмечалось, что медленные электроны активно взаимодействуют с атомами поверхности и поэтому могут служить источником информации о структуре приповерхностной области. Однако использование таких электронов весьма ограничено эксперименты можно проводить только в сверхвысоком вакууме и исследовать соответственно можно только небольише образцы. Помимо этого, поверхность образцов при таком исследовании может меняться. В 1954 г. Эйшенс предложил оптический метод исследования поверхности, основанный на применении низкой энергии возбуждения. При таком возбуждении структура поверхности и образца не меняется и измерения можно проводить в широком диапазоне давлений (от сверхвысокого вакуума до повышенного давления) в частности, этим методом можно исследовать практически очень важные процессы гетерогенного катализа. Метод оптической или ИК-спектроскопии имеет, однако, и ряд сушественных недостатков он мало чувствителен, дает дискретный сигнал детектора, в связи с чем для определения отношения S /N (сигнал/шум) и вычитания фона и т.д. необхрдимо использовать ЭВМ. Разработанный позднее метод инфракрасной фурье-спектро-скопии отличается значительно большей (на два порядка) чувствительностью. [c.65]

В настоящей работе с помощью инфракрасной фурье-спектроскопии (ИКФС) проведено исследование полиэтилена высокой плотности в интервале температур от 78 К до комнатной. Полосы ИКС, характерные для кристаллической и аморфной фаз, чувствительны к изменениям температуры в окрестности хорошо известных релаксационных переходов. Чувствительность к таким переходам зависит как от природы образца, поглощающего ИК-излучение, так и от условий его приготовления. Образцы представляли собой тонкие пленки, получаемые из расплава медленной кристаллизацией или быстрым охлаждением. Интенсивность полос, характерных для кристаллических областей, всегда возрастает с ростом температуры, вероятно, из-за увеличения упорядоченности в кристаллитах и возрастания межмолекулярных взаимодействий. Интенсивность пиков меняется также и вследствие тех изменений, которые происходят при переходах в аморфных областях. Температурная зависимость интенсивности аморфных полос существенно изменяется в интервале 190 — 240 К. Для частично кристаллического полиэтилена переход в стеклообразное состояние носит двойственный характер. [c.109]

В более ранних спектральных исследованиях в средней ИК-области, за исключением работы Энна и соавторов [42], использовали обычные дисперсионные приборы. При этом наблюдалась только одна узкая область ИК-спектра при медленном сканировании частоты в различных температурных режимах. До недавнего времени это считалось оптимальной организацией эксперимента. Однако с разработкой алгоритма быстрого преобразования Фурье появились новые возможности в связи с созданием нового метода — инфракрасной фурье-спектроскопии (ИКФС). Применение этого метода для исследования полимерных систем обсуждается в недавно опубликованных обзорах [58, 59]. В двух монографиях [60, 61] применение метода рассмотрено глубже в связи с обычной дисперсионной спектроскопией. Основными достоинствами ИКФС для изучения температурных эффектов является быстрота, чувствительность и способ представления результатов. Вся средняя ИК-область (4000 — 400 см" ) может быть исследована, с такой же легкостью и затратами времени, как и узкая частотная область при использовании обычных дисперсионных приборов. Это преимущество становится очевидным, когда возникают трудности с термостабилизацией образца. Поэтому спектроскопистов больше не пугают затраты времени или тепловые флуктуации при исследовании всей средней ИК-области в разных температурных режимах [c.116]

Вызов, брошенный изобретателями нового лазерного метода, был принят конкурентами, преданнылп ИК-спектроскопии. В последние десятилетия ее технич -ский уровень резко повысился. Вместо традиционных приборов с постепенным, медленным сканированием спектрального диапазона появились интерферометры, используюш,яе фурье-преобразование. Это стало возможным лишь посое появления достаточно мощных мини-ЭВМ. К примеру, чтобы получить таким способом спектр вещества в диапазоне от 400 до 4000 см" (обычный химический интервал) со сравнительно скромным разрешением 2 см" , необходим расчет, включающий около 26 млн операций сложения и умножения. Между тем разрешение лучших ИК-спектрометров с фурье-преобразованием достигло 10 см , а точность измерения частот — 10 см . Эти приборы вторглись в ранее недоступную длинноволновую область (V — до 10 см 0 и достигли чрезвычайно высокой чувствительности. Так, в 1978 г. этим методом по спектрам испускания веществ, содержащихся в атмосфере Юпитера, там были 01 )-наружены водородные соединения фосфора и германия — РНз и ОеН газы, загрязняющие земную атмосферу,— сероводород, окись углерода, оксиды азота — этот метод обнаруживает при их концентрации, измеряемой миллиардными долями (одна молекула на 10 молекул воздуха). Что же касается традиционных, рутинных спектров, то прибор с компьютером способен фиксировать их чрезвычайно быстро, не более, чем за секунду. Это превратило ИК-спектрометр в датчик для хроматографии, уникальный тем, что он по мере выхода из колонки компонентов смеси фиксирует однозначно трактуемые отпечатки пальцев . [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология