Перселл

Явление парамагнитного резонанса было открыто в Казани Е. К. Завойским (1944). Явление ядерного магнитного резонанса обнаружили американские физики Перселл и Блох (1946). [c.148]

Ядерный магнитный резонанс. Явление ядерного магнитного резонанса, открытое Блохом и Перселлом (1946), заключается в избирательном поглощении радиоволн магнитными ядрами, помещенными в магнитное поле. Теория и экспериментальное наблюдение [c.57]

Явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР), открытое в 1945 г. Ф. Блохом и Э. Перселлом, ныне лауреатами Нобелевской премии, легло в основу создания нового вида спектроскопии, который в очень короткий срок превратился в один нз самых информативных методов исследования молекулярной структуры и динамики молекул, межмолекулярных взаимодействий, механизмов химических реакций и количественного анализа веществ в различных агрегатных состояниях. Начиная с 1953 г., когда были выпущены первые спектрометры ЯМР, техника ЯМР непрерывно совершенствуется, лавинообразно нарастает поток исследований, возникают новые и расширяются традиционные области применения в химии, физике, биологии и медицине. В соответствии с этим быстро расширяется круг специалистов, активно стремящихся овладеть этим методом. [c.5]

Недавно было обнаружено, что наряду с реакцией а-отщепления имеется и другой путь к промежуточным соединениям двухвалентного углерода, а именно, термическое и фотохимическое разложение диазоалканов и кетенов. Пирсон, Перселл и Сей [c.377]

РАДИОСПЕКТРОСКОПИЯ — область физики, посвященная исследованию электромагнитных спектров веществ в диапазоне частот от нескольких герц до 3-1011 гц. Наибольшее применение в химии получили методы магнитной Р. ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и электронный пара.магнитный резонанс (ЭПР). Оба эти метода основаны на эффекте Зеемана (см. Зеемана явление). ЯМР открыли в 1946 Блох и Перселл. Ядра многих элементов (Н , С , [c.242]

По рис. 17.4 видно, что избыток щелочи может быть опасен для котла, так как при pH > 13 скорость коррозии резко возрастает. Но эта опасность не столь велика по сравнению со случаем, когда котловая вода вследствие случайного увеличения концентрации щелочи в щелевых зазорах приобретает в этих областях слишком высокие значения pH. Такие зоны могут образовываться между соединенными клепкой листами, в сварных швах, под растрескавшейся окалиной или на горячих участках поверхности трубы, покрытой окалиной. В связи с этим считается целесообразным вводить в воду буферные добавки, такие как Р04 (НазР04), которые препятствуют увеличению pH независимо от того, по какой причине возросла концентрация щелочи. Действие этих ионов оказывается также полезным для предупреждения коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) различных элементов котла, которое может происходить при высоких значениях pH под действием остаточного или приложенного напряжения. Минимальное количество ионов РО4 , рекомендуемое для этих целей, колеблется от 30 мг/л при pH = 10,5 до 90 мг/л при pH = 11. Количество добавок определено в работе Перселла и Уэрла [33] и в [33а]. По сообщению Голдштейна и Бертона [28], добавка фосфата в количестве 5—10 мг/л при pH = 9,5ч-Ю,0 более эффективно защищает от коррозии трубы котлов высокого давления при различных условиях эксплуатации, чем обработка воды НаОН или ЫНз. [c.287]

Если систему ядер, обладающих магнитными моментами, поместить во внешнее магнитное поле, то на них будет действовать сила, которая сориентирует их магнитные оси в направлении этого поля. В определенных условиях, характерных для данного ядра, магнитные моменты ядра будут резонансно поглощать энергию переменного. магнитного поля, частота изменения которого лежит в радиоднапазоне. Это поглощение приводит к возникновению ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Первые успешные эксперименты по ядерному магнитному резонансу были проведены в конце 1945 г. независимо двумя группами исследователей под руководством Перселла и Блоха. [c.727]

Среди важных спектроскопических методов, которые химик использует для установления структуры вещества, спектроскопия ядерного магнитного резонанса — метод относительно новый. В 1945 г. две группы физиков, работавших независимо,— Перселл, Торри и Паунд в Гарвардском университете и Блох, Хансен и Паккард в Станфордском университете — впервые успешно наблюдали явление ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в твердых телах и жидкостях. Уже через очень короткий период времени, в начале 50-х годов, это явление было впервые применено для решения химической задачи. С того времени значение химических приложений ЯМР постоянно возрастало и было опубликовано бесчисленное количество статей по ядерному магнитному резонансу или его применениям во всех областях химии. [c.10]

Значение экспериментов групп Блоха и Перселла, упомянутых во введении, состоит в том, что в них впервые было осуществлено наблюдение ядерного магнитного резонанса в конденсированной среде. В твердых телах и в жидкостях магнитные ядра распределены по энергетическим состояниям. Например, для очень большого числа протонов в макроскопическом образце вещества, содержащего водород, осуществляется распределение протонов между основным состоянием и возбужденным состоянием в соответствии с уравнением Больцмана [c.22]

Последовательность Карра— Перселла — последовательность 90°, т, 180°, (2т, 180°) , где п может быть большим числом. [c.443]

Интервал Карра — Перселла — интервал 2t между двумя последовательными 180°-импульсами в последовательности Карра — Перселла. [c.443]

Введение. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) впервые наблюдали в 1946 г. Перселл [1] и Блох [2] в США и Роллин [31 в Англии. Возможности применения ЯМР в структурной орга нической химии были открыты только в 1953 г. [4], и с тех пор метод ЯМР стал развиваться исключительно быстро. Химиков-органиков, уже убедившихся в силе и гибкости методов инфракрасной спектроскопии, сразу привлекло открытие новой спектроскопической техники. Нельзя не отметить, что ЯМР, инфракрасная и ультрафиолетовая спектроскопии взаимно дополняют друг друга, так как каждый из этих методов дает информацию различного рода. Однако метод ЯМР часто дает такие результаты, которые практически невозможно было бы получить обычными химическими методами, и уже одного этого достаточно, чтобы объяснить рост его популярности. [c.62]

К радиоспектроскопическим (спиирезонансным) методам анализа, изучаюпц взаимодействие вещества с излучением в радиочастотном диапазоне, относятся спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Явление электронного парамагнитного резонанса открыто в 1944 г. советским ученым Е. К. Завойским, годом позже независимо друг от друга два американских ученых, Э. Перселл и Ф. Блох, заявили об открытии аналогичного явления для ядер, получившего название ядерного магнитного резонанса. [c.342]

Сравнительно популярным видом измерений являются измерения ширины линий ЯМР как функции вязкости. Блумберген, Перселл и Паунд [233] впервые провели измерения времен релаксации в глицерине как функции температуры. Они считали, что изменение вязкости является единственным результатом изменения температуры. Позже Конджер [421 ] и Морган с сотрудниками [1448, 1449] изучили влияние ионов типа Сг "" на релаксацию в растворах вода — глицерин. Морган и др. исследовали ряд комплексных ионов на основе Сг (например, Сг (НгО) , Сг (NHs) ", Сг (Fe) и др.) и установили, что явления, наблюдаемые в растворах вода — глицерин, определяются не только изменениями вязкости. Они предположили, что имеют значение также число и прочность Н-связей в растворителе. Пока остается неясным, нуждаются ли в пересмотре полученные ранее данные о влиянии вязкости на релаксацию в растворах. [c.137]

Явлеш1е ядерного магнитного резонанса открыто в 1945 г. Перселлом с сотрудниками, а также одновременно группой Блоха. [c.324]

Первые эксперименты по обнаружению явления ядерного магнитного резонанса в конденсированном веществе были осуществлены сравнительно недавно в 1945 г. в лабораториях Блоха [1] и Перселла [2]. Надо было обладать большим даром предвидения и воображением, чтобы предсказать, к каким последствиям приведут эти первые измерения, осуществленные на протонах воды и парафина. Только в 1951 г. Арнольд, Дарматти и Паккард [3] сообщили о разрещении спектра этилового спирта, зарегистрировав три раздельных сигнала (СНз, СНг и ОН). За время, прошедшее с 1953 г., когда фирмой Уа-г1ап был продан первый коммерческий ЯМР-спектро-метр высокого разрешения , спектроскопия протонного магнитного резонанса превратилась в самостоятельную область науки более того, она стала доступным инструментальным методом анализа, эффективно используемым в различных областях научных исследований и особенно в органической химии. [c.13]

Разные причины появления таких пиков, а также способы избавления от них обсуждаются в работе Перселла и сотр. [1]. Для этого применяют самоуплотняющиеся колпачки со скользящими пробками, устроенными так, что силиконовая резина находится в контакте с потоком газа-носителя лишь в момент впрыскивания пробы, проводят тщательную очистку соединительных трубок и измерителей потока, а также устанавливают ловушки в питающей линии газа-носителя непосредственно перед входом в колонку. [c.61]

Гг время нарастания или спада сигнала Ti во вращающейся системе координат Тг во вращающейся системе координат Т1 Гг в отсутствие скалярной релаксации Т время спада нутации /р ширина, или длительность, импульса ср промежуток времени между 180°-ными импульсами в эксперименте Карра — Перселла компоненты тензора Т гу(0. лабораторной и молекулярной системе [c.14]

Из этого выражения видно, что амплитуда эхо спадает не по простому экспоненциальному закону. Вследствие зависимости от т влияние диффузии особенно существенно при больших значенияхт, и, таким образом, она оказывает наибольшее влияние на измерения больших Т - Например, Карр и Перселл [131 показали, что при измерении T a для воды при 25 °С наложение градиента поля 280 мГс/см вызывает уменьшение постоянной времени спада эхо примерно от 2 до 0,2 с. В последующих разделах мы рассмотрим способы преодоления этой трудности. [c.49]

Карр и Перселл показали [13], что простая модификация метода Хана резко ослабляет влияние диффузии на измерения Т . Этот новый способ можно описать как применение последовательности 90°, т, 180°, 2т, 180°, 2т,. .., называемой обычно импульсной последовательностью Карра — Перселла (КП). Как и в описанном выше методе спин-эхо, все импульсы прикладываются вдоль положительного направления оси х. Результат получается такой же, как показано на рис. 2.4, за исключением того, что вслед за расфазировкой ГП , показанной на рис. 2.4, е, в момент времени Зт после начального 90°-ного импульса снова прикладывается 180°-ный импульс, вызывающий фа-зировку всех nij в момент 4т в положительном направлении оси у. Последующие 180°-ные импульсы в моменты [c.49]

Метод Карра — Перселла обладает двумя преимуществами разного рода. Одно из них — значительная экономия времени, поскольку одна последовательность импульсов позволяет наблюдать серию из п эхо-сигналов, тогда как в исходном методе спинового эхо для этого требовалось [c.50]

Как видно из выражения (1.39), угол, на который поворачивается вектор М, зависит от Ну и от длительности tp импульса. Обычно величина Ну точно не известна. Поэтому практически для получения 90°- или 180°-ного импульса регулируют длительность импульса так, чтобы получить максимальную величину СИС для 90°-ного или нулевой сигнал для 180°-ного импульса. Точность установки tp ограничивается неоднородностью Ну и составляет в лучшем случае около 5%. Для экспериментов с одним импульсом или с двухимпульсной последовательностью такая точность достаточна. Однако в случае многоимпульсной последовательности Карра — Перселла эффект накопления даже такой малой ошибки может быть весьма существенным. Один из способов преодоления этой трудности заключается в попеременном (через один импульс) изменении фазы ВЧ в 180°-ных импульсах на обратную, т. е.в попеременном [c.51]

Практически можно использовать даже такие малые времена t, как 1 мс ограничение связано с аппаратурными требованиями, обсуждаемыми в гл. 3. Однако, как мы покажем в гл. 7, при использовании метода Карра — Перселла для определения скоростей обмена на величину т налагаются существенные ограничения. [c.51]

Другой способ, который обычно легче реализовать экспериментально, был предложен Мейбумом и Гиллом [14]. В этом способе применяется такая же последовательность импульсов, что и в методе Карра — Перселла, но 180°-ные импульсы прикладываются вдоль положительного направления оси у, т. е. со сдвигом фазы ВЧ на 90° по отношению к начальному 90°-ному импульсу. Как показано на рис. 2.7, а—д, в случае точно 180°-ных импульсов все т,. поворачиваются вокруг оси у и для всех эхо фокусируются вдоль положительной оси у, так что получаются только положительные эхо-сигналы. Если импульс несколько короче, чем 180° (скажем, 180°—б), то гп на рис. 2.7, в при повороте попадут в область над плоскостью х у. Затем они сфокусируются также над плоскостью (рис. 2.7, д), в результате чего проекция их на ось у и амплитуда первого эхо уменьшатся. При последующей расфазировке (рис. 2.7, е) они останутся над плоскостью х у, и второй (180°—O) импульс окажется теперь в точности таким, чтобы повернуть все гп точно в плоскость х у (рис. 2.7, ж). Второе и все последующие четные эхо имеют правильную амплитуду, тогда как нечетные эхо несколько уменьшены однако эта ошибка не накапливается. Типичный результат эксперимента показан на рис. 2.6, б. [c.53]

Метод селективной релаксации можно применить и для измерения Т отдельных линий с помощью последовательности Карра — Перселла, состоящей из слабых низкочастотных импульсов. Аппаратурные трудности, связанные с низкой величиной Ну, вызывают по мере продвижения вдоль импульсной последовательности постепенное накопление фазовых ошибок. Было показано [16], что этот источник ошибок можно исключить либо с помощью модификации Мейбума — Гилла, либо путем поочередного, через один, изменения на 180° фазы последовательных 180°-ных импульсов (разд. 2.5). Влияние диффузии, которое в методе Карра-Перселла с ВЧ-импульсами исключается путем выбора малых промежутков между импульсами, здесь становится более серьезным из-за того, что длительности импульсов составляют величины порядка 1 с. Однако тщательная настройка однородности поля (конечно, с вращающимся образцом) позволяет практически исключить ошибку, обусловленную диффузией. [c.58]

В этой главе мы обсудим основные требования к импульсным спектрометрам ЯМР. Далее мы отметим некоторые из наиболее важных предосторожностей, на которые необходимо обращать внимание при проведении импульсных экспериментов, таких, как эксперимент Карра — Перселла, фурье-спектроскопия и т. п. Кроме того, мы опишем некоторые из главных источников ошибок, присущих таким импульсным системам, и укажем, что следует делать, чтобы избежать их. [c.61]

На рис. 3.1 показана блок-схема импульсного спектрометра, на котором можно проводить эксперименты почти любой степени сложности. Стабилизация магнитного поля в таком приборе осуществляется таким же образом, как в стационарном спектрометре ЯМР высокого разрешения. Поскольку требования к импульсному спектрометру сильно зависят от характера проводимого эксперимента, некоторые из показанных на рис. 3.1 блоков в простых экспери- ментах могут оказаться ненужными. Так, во многих экспериментах не нужны ни блок гетероядерного широкополосного подавления с шумовой модуляцией, ни схема стабилизации магнитного поля. В других экспериментах, например в эксперименте Карра — Перселла, отсутствие стабилизации условий резонанса может вести к большим ошибкам. В то же время многие из применяемых сейчас импульсных спектрометров представляют собой приставки к существующим ЯМР-спектрометрам высокого разрешения. Поэтому такой спектрометр автоматически оказывается снабженным блоками внешней и внутренней (или только внутренней) стабилизации. И хотя такие импульсные приставки обычно вполне приемлемы для экспериментов по фурье-спектроскопии ЯМР высокого разрешения, их мощность, как правило, недостаточна для экспериментов с полимерами и твердыми телами. [c.61]

Для управления передатчиком используется импульсный модулятор. В него входят очень стабильный (кварцевый) генератор ВЧ, работающий в режиме непрерывной генерации, и ВЧ-переключатель, который включается при подаче импульса от импульсного программатора и выключен все остальное время. Сигнал ВЧ, прошедший через переключатель, попадает на схему, создающую ВЧ-напряжения, отличающиеся по фазе от напряжения задающего ВЧ-ге-нератора на О, 90, 180 и 270° . Эти напряжения нужны для модифицированных экспериментов Карра —Перселла, описанных в гл. 2, и для некоторых других многоимпульсных экспериментов, описанных в гл. 5 и 6. Если предполагается использовать фазовое детектирование, то в импульсном модуляторе вырабатывается также опорный сигнал. В этом случае чрезвычайно важно, чтобы полностью отсутствовала утечка ВЧ-сигнала из генератора в помещение лаборатории и в катушку образца. При наличии такой утечки из импульсного модулятора в катушку образца фазовое детектирование сигнала приобретает нежелательный характер. Поскольку мы не можем управлять ни амплитудой, ни фазой этого паразитного опорного сигнала, возникает множество экспериментальных трудностей. Импульсы ВЧ, вырабатываемые в импульсном модуляторе, далее усиливаются в передатчике, который связан с датчиком и образцом. Передатчик построен таким образом, что вы- [c.68]

При работе с импульсной ЯМР-системой с перестраиваемой рабочей частотой важно настраивать выход передатчика и RL -контур образца таким образом, чтобы получался ВЧ-импульс с прямоугольной огибающей, имеющей малые времена нарастания и спада. Хорошей экспериментальной проверкой качества настройки является наблюдение СИС после 180°-ного импульса. Если амплитуда этого сигнала не равна нулю или если длительность 180°-ного импульса не равна приблизительно удвоенной длительности 90°-ного импульса, то настройка 180°-ного импульса плоха и может вести к систематическим ошибкам. Источником плохой формы огибающей импульса при работе с высоким коэффициентом заполнения цикла (т. е. когда длительность импульсов сравнима с промежутками между ними), например в эксперименте Карра — Перселла, может быть как импульсный программатор, так и передатчик. Единственное, что можно сделать с этим слабым местом системы,— это расчет и изготовление передатчика и программатора таким образом, чтобы даже в экспериментах с высоким коэффициентом заполнения эти узлы имели достаточный резерв. [c.75]

В методе ФСПВ требуются точное задание интервалов между импульсами и весьма однородное поле Нй однако в усовершенствованных вариантах методики, связанных с изменением фазы импульсов на 180°, как в улучшенных вариантах метода Карра — Перселла, второе требование мо- [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология