Развертка по частоте

Для регистрируемого обычно сигнала поглощения характерна колоколообразная форма линии. При развертке по частоте (от развертки по полю, т. е. величины В, можно перейти к частоте, используя соотношение (1-12)] могут измеряться четыре параметра сигнала vo — резонансная частота (частота максимума кривой поглощения) А — интенсивность в максимуме (амплитудная) So — интегральная интенсивность (площадь регистрограммы сигнала) Avi/2 — ширина линии на полувысоте Л/2. [c.15]

Из изложенного следует, что принципиальная схема спектрометра ЯМР должна включать мощный магнит, создающий однородное магнитное поле Но, генератор высокочастотного переменного электромагнитного поля с частотой Уо и детекторное устройство. Условий резонанса можно достигнуть либо путем плавного изменения напряженности магнитного поля при постоянной частоте генератора (развертка по полю), либо изменением частоты при постоянном значении напряженности (развертка по частоте). В современных приборах реализуется последний принцип. [c.284]

Обычный метод получения спектров ЯМР состоит в том, что при плавной развертке (сканировании) радиочастоты или напряженности магнитного поля в каждый момент времени наблюдают только за одной точкой спектра. Для получения полного спектра требуется 5-10 мин, и по времени методика Фурье-преобразования имеет заметное преимущество. Возбуждая одновременно все ядра образца с помощью короткого, продолжительностью около 100 мкс, импульса мощного радиоизлучения и прослушивая излучаемые им частоты по мере возвращения ядер к равновесному распределению по энергии, можно получить интерференционную картину, содержащую всю информацию о спектре образца необходимое для этого время составляет порядка 1 с. К сожалению, полученная интерференционная картина не поддается непосредственной интерпретации, однако ее математическая обработка с помощью ЭВМ, называемая преобразованием Фурье, позволяет получить обычный спектр с разверткой по частоте. Швейцарский ученый Рихард Эрнст получил в 1991 г. Нобелевскую премию по химии за предложение Фурье-ЯМР-спектроскопии и многомерной ЯМР-спектроскопии (ученый узнал о присвоении ему премии в самолете, возвращаясь в Нью-Йорк из Москвы, где он читал лекции). [c.260]

Самый простой способ регистрации спектра или передаточной функции состоит в том, что на вход системы подают монохроматический сигнал и измеряют (комплексную) амплитуду отклика. Длительные по времени измерения по точкам позволяют определить полную спектральную функцию. На практике для снятия непрерывного спектра применяется медленная развертка по частоте. Этот метод мы называем методом медленного прохождения, а сам спектр — стационарным спектром. Эта традиционная техника спектроскопии преобладала в первые 25 лет развития спектроскопии ЯМР высокого разрешения (1945—1970 гг.), в то время как применение импульсного возбуждения ограничивалось в основном измерениями времен релаксации. [c.22]

Рис. 1.13. форма сигнала поглощения в развертке по частоте (у) [c.25]

Для получения обзорного спектра ПМР неизвестного соединения способом развертка по частоте необходимо медленное (в течение 250-500 с) прохождение по всему диапазону частот протонного резонанса. При этом для возбуждения ядер используют слабые радиочастотные поля порядка 1 Вт и менее. При развертке по частоте большая часть времени тратится на прохождение пустых областей спектра, т. е. не содержащих сигналов. Существует иной способ возбуждения магнитных ядер-с помощью коротких и мощных (сотни киловатт ) высокочастотных (ВЧ) импульсов. Импульс с несущей частотой и длительностью tp создает полосу возбуждения в диапазоне частот l/i . Если длина импульса исчисляется несколькими микросекундами, а Vq примерно соответствует центру области частот резонанса для данного вида ядер, полоса перекроет весь диапазон частот, обеспечивая одновременное возбуждение всех ядер. [c.324]

Импульсная спектроскопия значительно сокращает время, необходимое для получения спектра ЯМР спад индуцированного сигнала продолжается несколько секунд или долей секунды записанный в памяти ЭВМ, он преобразуется в спектр в частотном представлении за несколько секунд. Однако еще в большей мере преимущества импульсной методики становятся очевидными при необходимости накопления/полезных сигналов (слабая концентрация вещества, малая чувствительность для данного ядра и т. д.). Накопление спектров и сложение их в памяти ЭВМ позволяет улучшить соотношение сигнал шум в суммарном спектре в у/п раз, где и-число накоплений. В режиме развертки по частоте для накопления ста спектров в цифровом накопителе требовалось время порядка часа. В импульсном режиме накопление СИС обычно идет с частотой повторения 0,5-5 с, и для накопления ста спектров во временном представлении необходимо 1-10 мин, после чего следует Фурье-преобразование суммарного СИС в спектр в частотном представлении. [c.326]

В различных молекулах или в пределах одной молекулы однотипные ядра (например, протоны) могут иметь различные константы экранирования и, следовательно, различные условия резонанса. Рассмотрим, например, условия резонанса протонов и атомов углерода метильных групп тетраметилсилана, триметиламина и диметилового эфира. Очевидно, что электронная плотность на атомах углерода и на протонах в ряду этих соединений уменьшается ввиду увеличения электроотрицательности гетероатома. Если зафиксировать частоту электромагнитного поля V( и плавно повышать напряженность постоянного магнитного поля (развертка по полю), то условия резонанса наступят раньше (т.е. при более слабом поле) для протонов метильных групп диметилового эфира (ДМЭ), затем - триметиламина (ТМА) и, наконец,-тетраметилсилана (ТМС) (рис. 5.5). Если, наоборот, зафиксировать напряженность Hq и плавно менять частоту электромагнитного поля (развертка по частоте), резонансная линия протонов тетраметилсилана появится при более низкой частоте радиочастотного поля, затем линия протонов триметиламина-при более высокой частоте и, наконец, линия диметилового эфира-при самой высокой частоте. Рис. 5.5 есть [c.282]

Рис. 9. — ЯМР-Спектр смеси ацетон/ТМС (развертка по частоте).

В таком случае в месте расположения протонов ТМС имеется иное, более слабое магнитное поле, чем в месте расположения протонов ацетона. Таким образом, для поглощения энергии ТМС необходима частота V переменного магнитного поля более низкая, чем для ацетона. Такая техника регистрации спектров называется разверткой по частоте . [c.21]

Таким образом, на рис. 10 горизонтальная пунктирная линия соответствует развертке по полю, а вертикальная — развертке по частоте. [c.23]

Из рис. И видно, что при развертке по полю разность ЛЯо возрастает при более высокой фиксированной частоте. При развертке по частоте разность Ду соответственно увеличивается при более высокой напряженности магнитного поля. [c.24]

При регистрации спектра с разверткой по частоте частота в каждое данное мгновение соответствует данной точке спектра и позволяет получить информацию только об этой точке. Если бы можно было ввести сразу все частоты спектра, то за очень короткий промежуток времени получили бы гораздо больше информации. [c.165]

Рис. 5.6. Схемы развертки по частоте повышенной стабильности

Обычный метод получения спектров ЯМР состоит в том, что при плавной развертке (сканировании) радиочастоты (или магнитного поля) в каждый момент времени наблюдают только за одной точкой спектра. Для получения таким образом полного спектра требуется около 5—10 мин. При использовании методики усреднения по времени (см. выше) со 100- или 500-кратной разверткой спектра потребовалось бы очень большое время. В этом отношении спектроскопия с фурье-преоб-разованием обладает принципиально важным достоинством. Возбуждая одновременно все ядра образца и прослушивая излучаемые ими частоты по мере возвращения ядер к равновесному распределению по энергии, можно получить интерференционную картину, содержащую всю информацию о нормальном спектре образца. Время, необходимое для этой процедуры, составляет величину порядка 1 с. При этих условиях усреднение спектра, достигаемое за счет 500-кратного сканирования, может быть выполнено за время, необходимое для обычной однократной записи нормального спектра, а выигрыш в чувствительности достигает примерно 20 раз. К сожалению, полученная интерференционная картина не поддается непосредственной интерпретации однако ее математическая обработка, называемая преобразованием Фурье, позволяет получить обычный спектр с разверткой по частоте. Это преобразование осуществляется с помощью малой вычислительной машины и требует небольшого дополнительного времени после накопления спектров. Повышение чувствительности, достигаемое при использовании описанной методики, позволяет исследовать намного меньшие, чем обычно, образцы однако, возможно, гораздо важнее то, что эта методика позволяет исследовать ядра (в частности, С), которые обладают низкой относительной интенсивностью, а также низким естественным содержанием. Пример применения описанной методики к спектроскопии ЯМР- С для исследования белков описан в [91]. [c.329]

Эта последовательность легко реализуется прн помощи современных аппаратурных средств и, вероятно, станет стандартной методикой развязки на спектрометрах, которые будут выпускаться после 1984 г. На рис. 7.10 приводится сравнение эф(] ктивиости развязки WALTZ-16 с более старой схемой модуляции (прямоугольная волна с разверткой по частоте). [c.234]

Рис. 7.10. Сравнение результатов широкополосной развязки с применением методики WALTZ-I6 и с по,мощью обычно используемой в продающихся приборах схемы модуляции (прямоугольная волна с разверткой по частоте). Наблюдается углеродный сигнал бензола при различном отклонении частоты развязки от частоты сигнала протонов. Напряженность поля в обоих случаях одинакова.

Произведя развертку по частоте, можно наблюдать в цепи электрода 9 импульсы напряжения, возникающие на сопротивлении нагрузки, пропорциональные количеству ионов данной массы. После соответствующего усиления эти импульсы напряжения могут быть поданы на вертикальные пластины электроннолучевой трубки. На горизонтальные пластины в этом случае подается напряжение развертки, соответствующим образом синхронизированное с изменением частоты отпирания электронного луча в фарвитроне. Измерительная схема прибора упрощается ввиду возможности использования усилителя переменного тока. [c.219]

Смесь исследуемого и стандартного (тетраметилсилан, ТМС) веществ помещают в ампуле внутрь катушки. На нее налагают переменное поле с частотой V. Катушка, в свою очередь, находится в магнитном поле, напряженность Яо которого можно изменять. Если напряженность Hy достаточно велика, то у протонов исследуемого вещества возникает поле Ядфф и появляется сигнал. У протонов ТМС сигнал возникает той же эффективной напряженности, но с отличающейся Нц, что зависит от различного экранирующего действия электронов. Расстояние между двумя сигналами выражают в единицах частоты (герцы) и называют химическим сдвигом. Описанный способ определения химического сдвига называют разверткой по полю. Возможна и развертка по частоте (изменение v при = onst). Химический сдвиг зависит от частотных условий определения. Чтобы получить данные, не зависящие от условии опыта, -введена шкала О, в которой значение сдвига делят на рабочую частоту и выражают полученную безразмерную величину в миллионных долях. За стандарт принято [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология