Магнитное поле, методы измерения

Имеются сведения о возможности использования для упомянутой цели при электрометрических обследованиях соответствующих методов и приборов, как например метода градиента потенциала постоянного тока метода бесконтактных определений тока в трубопроводе на основе измерения магнитного поля метода измерения напряженности собственного поля трубопровода, отражающего состояние металла трубы метода контроля состояния трубопроводов с помощью электромагнитных волн. Однако и эти дополнительные методы поиска опасных дефектов металла подземных трубопроводов надежного нахождения таких дефектов не гарантируют. Они, как следует из публикаций, прежде всего предназначены для выявления вероятных мест коррозии и определения участков подземного трубопровода, требующих более детальных обследований . [c.113]

Методом импульсного градиента магнитного поля возможно измерение коэффициентов диффузии в интервале 10 — 10 м /с, т. е. в интервале, охватывающем коэффициенты самодиффузии макромолекул в расплавах и растворах полимеров. На рис. XI. 6 приведены результаты исследования молекулярно-массовой зависимости коэффициента самодиффузии в расплавах полистирола и полиэтилена [187]. Во всем исследован- [c.270]

Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) основана на измерении резонансного поглощения электромагнитных волн частицами парамагнитных веществ в постоянном магнитном поле. Метод открыт Е.К. Завойским в 1944 г. [c.330]

Многие другие современные экспериментальные методы исследования строения вещества — магнитные (измерение магнитной восприимчиво-( ти), оптические (вращение плоскости поляризации в электрическом и магнитных полях), метод меченых атомов (введение изотопов) — позволили установить зависимость некоторых важных свойств молекул от и.х строения. [c.26]

Первый основан на измерении затухания поперечных колебаний проволоки, натянутой в вязкой среде. Определение коэффициента вязкости сводится к измерению постоянной времени затухания т и частоты / гармонических колебаний струны. С этой целью ее помещают в постоянное магнитное поле и выводят из положения равновесия импульсом постоянного тока. Затухание колебаний струны регистрируют по наведенному в ней падению напряжения, при этом плоскость колебаний поддерживают перпендикулярно направлению магнитного поля. Метод позволяет проводить измерения с погрешностью не более 2%. Таким образом были определены, например, вязкости жидких изотопов Не, жидкофазных СО2, Н2, Не и др. [30-33]. Второй - на анализе динамического рассеяния поляризованного света лазера броуновскими частицами, диспергированными в жидкой фазе. В качестве последних используют мелкодисперсный кварц ( 1 0,1 мкм), обработанный (при изучении вязкости органических растворителей) стеариновым спиртом для придания им органофильных свойств и повышения устойчивости в широком интервале температур. Метод позволяет изучать вязкость прозрачных жидкостей в их разбавленных коллоидных суспензиях, требует небольших объемов образца (1-3 мл), обладает большой производительностью, использует относительно простые кюветы при высоких давлениях и температурах. [c.74]

В [106] Гербером описан емкостный метод регистрации переориентации директора, происходящий при небольшом изменении направления магнитного поля. Схема измерений приведена на рис. 2.3.9. В зазоре электромагнита, генерирующего магнитные поля до 0,8 Т, помещены конденсатор С и два соленоида 8, генерирующие небольшое переориентирующее поле Нх 0,001 Т. Направления Н и Нх перпендикулярны, нормаль к плоскости конденсатора составляет 45° с направлениями обоих магнитных полей. Величина Н и толщина за- [c.52]

Чтобы исключить влияние неоднородности постоянного магнитного поля, количественные измерения методом автодинного генератора удобно проводить в режиме насыщения. Постоянство амплитуды генерируемых колебаний (уровень генерации) в этом случае должно строго контролироваться в процессе измерения. При обычных параметрах колебательного контура напряжение сигнала поглощения составляет примерно 100 мкВ [c.34]

В этом разделе мы кратко рассмотрим методы измерения объемной магнитной восприимчивости и по ходу изложения укажем, в каких работах эти методы рассматриваются достаточно подробно. При измерении объемной магнитной восприимчивости по методу Гойе [20а] длинную стеклянную трубку постоянного сечения заполняют твердым веществом или раствором и подвешивают в однородном магнитном поле. Образец взвешивают при наложении поля и в отсутствие поля, разность результатов взвешивания соотносится с восприимчивостью и напряженностью поля. Если используется эталон с известной во- [c.155]

В последнее время магнитные методы снова получают широкое распространение в связи с развитием динамического метода измерения парамагнетизма — метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня — эффект Зеемана. Эти подуровни отвечают разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна где — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.23]

Метод непрерывного воздействия позволяет измерять время релаксации Т1, используя явление насыщения системы ядерных магнитных моментов. Однако для Т1<10 с абсолютные измерения слишком затруднительны и ненадежны. Время релаксации Тг как величину, обратную ширине линии, можно определять только в том случае, если линия не расширена неоднородностью постоянного поля. При использовании импульсных методов измерение времени релаксации удобнее и точнее производить по неустановившимся процессам в системе ядерных магнитных моментов, которые возникают после прекращения действия коротких интенсивных импульсов высокочастотного поля. Напряженность постоянного магнитного поля и частота высокочастотного поля остаются неизменными, удовлетворяя условию резонанса в соответствии с формулой (8.2). [c.220]

Измерение магнитной восприимчивости диа- или парамагнитных веществ обычно проводят в постоянном магнитном поле. Образцы парамагнитного вещества втягиваются в магнитное поле, а диамагнитного — выталкиваются из него. Возникающую при этом силу, пропорциональную магнитной восприимчивости, можно измерить с помощью весов или каким-либо другим методом. Если концентрация парамагнитных частиц в ве- [c.126]

Схема эксперимента показана на рис. XIV. . Источником света может служить ртутная лампа. Монохроматор выделяет излучение с определенной длиной волны X (частот V или со = 2яу). Далее поляризатор формирует линейно поляризованный луч, который направляется в отверстие в магните (электромагните), ось которого совпадает с направлением магнитного поля В. При использовании электромагнитов значения индукции достигают 1 Т с однородностью 10 Т/см в зазоре 7 см. Поляриметрическая кювета для жидкостей длиной 3 см и объемом 2 см термостатируется и фиксируется в зазоре латунными держателями. Естественно, что технические данные установок могут несколько отличаться. Анализатор позволяет определять угол поворота плоскости поляризации с высокой точностью (до - 10 град). Так же могут исследоваться газы и твердые вещества, а в частности молекулы, изолированные в матрице. Регистрация прошедшего излучения производится фотоэлектрическим методом. Поскольку измерение угла поворота осуществляется методом компенсации, т. е. до полного исчезновения прохождения света, вводится компенсатор (рис. XIV.]). [c.248]

Созданы установки промышленного типа, работающие в переменных магнитных полях. Измерения вращения плоскости поляризации производятся методом компенсации при сравнении магнитооптических параметров изучаемого и стандартного веществ. Точность измерения углов поворота составляет - 0,05. [c.261]

В методе Л. Гуи используют магнитные поля напряженностью 4105—12-10 А/м. Твердые компактные образцы (например, металлы) обычно изготовляют в виде цилиндров. Порошки и жидкости помещают в цилиндрические сосуды однородного сечения из диамагнитного вещества с известной восприимчивостью. Для измерений при различных температурах образец помещают в соответствующий термостат (рис. 8.6). [c.196]

Составные части атома — электроны и ядро. Как уже указывалось, атомы химических элементов состоят из ядра и движущихся вокруг него электронов. Свойства электронов были изучены после того, как во второй половине прошлого века удалось получить потоки этих частиц. Вначале была измерена величина отношения заряда электрона к его массе е т . Эта величина определяется по отклонению узкого пучка электронов в электрическом и магнитном полях. Впервые такие измерения были проведены в 1897 г. Дж. Дж. Томсоном (Англия) конструкция использованного им прибора схематически изображена на рис. 2. В настоящее время аналогичные устройства — электроннолучевые трубки — широко используются (например, в телевизорах). Теория данного метода кратко рассмотрена в приложении 1 (См. стр. 288). С помощью этих экспериментов было найдено- е т = = 5,273 10 эл.-ст. ед./г. [c.10]

Сам факт поглощения веществом, помещенным в магнитное поле, электромагнитного излучения с частотой, удовлетворяющей соотношению (10.8), свидетельствует о присутствии в образце соответствующих частиц, а интенсивность поглощения позволяет судить о количестве этих частиц. Эта информация представляет существенный интерес в случае электронного парамагнитного резонанса, так как позволяет регистрировать присутствие в системе парамагнитных частиц, в том числе свободных атомов и свободных радикалов. Однако основная область применения обоих методов связана с измерением более тонких эффектов, проявляющихся в спектрах магнитного резонанса. [c.158]

Достижения в экспериментальной технике дали возможность начать разработку практических основ применения ЯМР-спектроскопии на ядрах 1 С. Неэффективность обычного способа развертки частоты или поля (этот метод называют стационарным ЯМР) заключается в том, что в любой момент времени наблюдается только одна частота. Таким образом, резонансная линия шириной 1 Гц будет наблюдаться всего 1/5000 от общего времени записи спектра, поскольку диапазон химических сдвигов ядер для большинства молекул на спектрометре с магнитным полем 1,87 10 А/м составляет 5000 Гц. Остальное время тратится на наблюдение других резонансных сигналов или на рассматривание нулевой линии. Требуются многие минуты и даже часы на измерение спектра одного единственного соединения, причем качество спектра которого очень зависит от стабильности работы всей аппаратуры в течение длительного периода времени. [c.54]

Все методы измерения магнитной восприимчивости основаны па гом, что сила, действующая на элементарный объем вещества do с массой dm, в неоднородном магнитном поле напряженности И направлена вдоль градиента поля и пропорциональна ему [c.195]

Метод электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), основанный на использовании явления резонансного поглощения электромагнитных волн парамагнитными частицами в постоянном магнитном поле, успешно применяется для измерения концентрации парамагнитных веществ, исследования окислительно-восстановительных процессов, изучения химической кинетики и механизма химических реакций и т. п. [c.31]

Поверхность Ферми строится на основании экспериментальных исследований поведения металлов в электромагнитных полях при низких температурах. Сведения о поверхности Ферми могут быть получены с помощью измерений периодических колебаний магнитной восприимчивости тонкой полоски металла в магнитном поле. Поверхность Ферми может быть изучена методом циклотронного резонанса, т. е. резонансного уменьшения поглощения электромагнитной энергии заданной частоты металлом при определенной напряженности магнитного поля. Описание принципиальных основ таких исследований имеется в кн. У. Харрисона [2]. [c.167]

Измерение ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — метод анализа, основанный на резонансном поглощении электромагнитных волн веществом, помещенным в постоянное магнитное поле. Ядерный магнитный резонанс использует явление ядерного магнетизма. Атомные ядра многих химических элементов имеют определенный момент количества движения, т. е. вращаются вокруг собственной оси (спин ядра). Спин ядра аналогичен спину электрона. Магнитный момент возникает потому, что каждое ядро имеет электрический заряд. Для наблюдения ЯМР ампулу, содержащую анализируемое вещество, помещают в катушку радиочастотного генератора. Образец может быть жидким, твердым или газообразным. Катушку с ампулой помещают в зазоре магнита перпендикулярно направлению магнитного поля Ни- Генератор создает на катушке слабое переменное магнитное поле Нх- Резонанс наступает при условии ф=фо= У о, где ф — скорость вращающегося поля Нх, фо — скорость прецессии ядер в поле На, 7 — гиромагнитное отношение у = т1Р (т — магнитный момент ядра атома, Р — момент количества движения ядра). При выполнении условия приемник регистрирует небольшое изменение напряжения на рабочем контуре в виде сигнала в форме гауссовой кривой. Кривая характеризуется высотой сигнала и шириной кривой (полосы), [c.452]

Электромагнитный (вихревых потоков) метод основан на регистрации изменения взаимодействия собственного магнитного поля катушки с электромагнитным полем, наводимым этой катушкой в детали с покрытием он применим для измерения толщины электропроводных и неэлектропроводных покрытий, полученных на деталях из ферромагнитных и неферромагнитных металлов. Относительная погрешность метода 5 %. [c.54]

На точность измерений влияют форма покрываемой поверхности, метод магнитного испытания, а также толщина и магнитные свойства основного металла. За исключением тонких покрытий (обычно менее 5 мкм) точность измерений обычно составляет 10%. а максимальная чувствительность определяется силой создаваемого магнитного поля. Эти методы контроля толщины покрытия включены в международные стандарты 1502178 и 1502361. [c.137]

Получение сильных магнитных полей требует применения мощных электромагнитов, создание которых представляет определенные трудности. Поэтому в большинстве случаев для определения содержания феррита пользуются портативными электромагнитными или магнитными приборами, работающими в слабых магнитных полях. Эти приборы требуют калибровки по магнитным измерениям, произведенным в сильных магнитных полях, или по эталонам, содержание феррита в которых определено другими методами. [c.142]

Широко применяются в химической кинетике радиоспектроскопические методы, в первую очередь электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Использование метода ЭПР, открытого русским ученым Е. К- Завойским в 1944 г., позволило выявить большую роль радикалов в различных химических и биологических процессах, подробно изучить их свойства и измерять скорости их превращений. Именно благодаря широкому использованию метода ЭПР в настоящее время стали хорошо понятны механизмы и закономерности многих радикальных реакций, в частности практически важных процессов окисления, полимеризации, термо- и фотодеструкции полимеров, радиационных процессов. Методы ЭПР и ЯМР позволяют не только изучать структуру веществ и находить их концентрации, но и непосредственно определять скорости химических реакций, поскольку ширина резонансных линий определяется временем жизни спиновых состояний и соответственно скоростью их химических превращений. В последние годы благодаря применению неоднородных магнитных полей для измерений и ЭВМ для обработки получаемой информации появилась возможность изучения радиоспектральными методами пространственного распределения веществ в негомогенных непрозрачных объектах (томография) и их превращений, открывающая принципиально новые возможности в химии, биологии и медицине. Методы химической поляризации ядер и электронов позволяют анализировать механизм химических реакций и устанавливать наличие парамагнитных интермедиатов даже в тех случаях, когда они столь лабильны, что их существование не может быть обнаружено никакими иными методами. [c.4]

Для количественного определения ферромагнитных металлов в вос-танавливаемых рудах и катализаторах применяют весовой магнитный метод анализа. Недостатком известных вариантов магнитного метода анализа являются сложность и громоздкость устройств, применяемых для создания магнитного поля и измерения силы притяжения анализируемого образца [1]. [c.124]

Поскольку в области редкоземельных элементов механизмы релаксации хорошо поняты как теоретически, так и экспериментально, возможно, что исследования релаксации в редкоземельных элементах послужат основой для дальнейшей плодотворной интерпретации. С другой стороны, привлекает простота, с которой наблюдаются релаксационные эффекты в Fe, особенно в трехвалентных соединениях. (Можно предсказать аналогичные важные исследования с двухвалентным европием — другим ионом в S-состоянии.) Следует также отметить, что двухвалентное железо, хотя и имеет быструю спин-реше-точную релаксацию вплоть до гелиевых температур, также должно обнаруживать релаксационные эффекты при очень низких температурах и умеренном парамагнитном разбавлении. Здесь результаты исследований методом эффекта Мессбауэра позволяют получить важные сведения, касающиеся низкотемпературной релаксации в ионах переходных металлов. Измерения с монокристаллами, содержащими ионы редкоземельных элементов или железа, дают интересную возможность для изучения зависимости скоростей релаксации от угла между осью кристалла и направлением внешнего магнитного поля. Такие исследования представляются перспективными особенно в области слабых магнитных полей, когда измерения с использованием других методов затруднительны. [c.482]

По методу Фарадея [19] в неоднородном магнитном поле подвещи-вают небольшое количество образца, так чтобы во всем объеме последнего Щ Н/сХ) была постоянной. Чувствительность метода очень высока, поэтому для измерений достаточно небольших количеств вещества этот метод позволяет также измерять восприимчивость раствора. [c.156]

Естественным ограничением метода ЭПР является применимость его исключительно для обнаружения и измерения концентраций парамагнитных частиц. При этом положение спектра в магнитном поле существенным образом зависит от величины фактора расщепления g и частоты высокочастотиого поля (О в формуле (5.2), что предъявляет определенные требования к аппаратуре. Следует также указать на расширение линий спектра ЭПР при повышении давления и концентрации частиц, а также температуры, чем ограничивается область применення метода. [c.27]

Прибор был автоматизирован, например аппарат Моно Дуплекс (изготовитель фирма Джеймс Гордон энд К°, ЛТД), в котором вначале поглощается СО2, определяется уменьщение объема, затем проводят дожигание несгоревших газов (водорода и СО) и определяют повторное поглощение СО2, причем второе уменьщение объема приходится на содержание несгоревших газов в образце. Более изящный метод, применяемый и при значительно меньшем содержании, состоит в измерении электропроводимости щелочно-карбонатного раствора до и после абсорбции оксида углерода (IV). Кислород — паралсагнегик, т. е. он втягивается внешним магнитным полем, тогда как большинство известных газов —диамагнетики, т. е. они выталкиваются магнитным полем. Этот принцип используется в приборе, разработанном Лером (рис. П-11) [566]. [c.78]

Наблюдение производится методом ядериого магнитного ре-.юнанса. Объект помещается в сильное магнитное поле. Спины ядер начинают прецессировать вокру вектора напряженности магнитного поля с определенной частотой. Затем подается слабое магнитное ноле, вектор напряженностн которого нерпендн-кулярен начальному вектору. Это поле меняется с некоторой частотой. Прн совпадении частот прецессии н слабого поля система начинает сильно поглощать энергию — наступает резонанс. Затем слабое поле выключается и система релаксирует к равновесному состоянию. По скоростям релаксации определяются значения Т , и То и затем рассчитываются времена корреляции броуновского движения. С помощью ядерной магнитной релаксации их можно измерять в широком диапазоне температур и частот. Измеренные времена корреляции позволяют определить размер частиц. Метод ядерной магнитной релаксации применим не всегда, поскольку нужно учитывать релаксацию молекул как дисперсной фазы, так и дисперсионной среды. Интерпретация результатов оказывается затруднительной. Метод применим для высокодисперсных систем с частицами от молекулярных размеров до десятков нанометров. Исследования нефтяных систем этим методом только начинаются [140]. Проведенные этим методом исследования дисперсности масляных фракций нефти и их фенольных растворов позволили установить, что размеры образующих их ССЕ составляют величины порядка 10 нм [141]. [c.99]

Спектры ЭПР. Этот вид спектроскопии, в отличие от метода ядерного ре. онанса, связан с магнитным резонансом непарных элект-. ронов. В интенсивном магнитном поле нормальный энергетический/ уровет1Ь электронов меняется так, что энергетический переход наблюдается в микроволновой области. Эта область представляет со- бой часть электромагнитного спектра, которая находится, между дальней инфракрасной и радиочастотной областями, т. е. в области частот от 0,1 до 30 см. Используемая при этом аппаратура аналогична аппаратуре, употребляемой при измерении спектров ЯМР. [c.53]

Магнитные методы НК основаны на измерении параметров магнитных полей, создаваемых в контролируемом объекте путем его намагничивания. Поэтому магнитный вид неразрушающего контроля применяют в основном для контроля изделий из ферромагнитных материалов, т.е. из материалов, которые способны существенно изменять свои магнитные характеристики под действием внешнего (намапшчиваюшего) магнитного поля. Операция намагничивания (помещения изделия в магнитное поле) при этом виде контроля является обязательной. Съём информации может быть осуществлён с полного сечения образца (изделия), либо с его поверхности. Состояние вещества при его намагничивании (воздействии на него магнитного поля) характеризуется намагниченностью М - векторной физической величиной, количественно равной [c.103]

Эффект Холла иоследовали по методу постоянных скрещенных электрического и магнитного полей. Образцы устанавливали так, чтобы вектор магнитного поля был параллелен направлению предпочтительной ориен-таци-и нормалей к плоскостям кристаллитов. Наи боль-шую погрешность в величину коэффициента Холла вносила ошибка в измерении толщины обра зца, которая составляла 4% (табл. 1). [c.166]

Так, Пейк впервые определил методом ЯМР на монокристалле гипса расстояние между протонами Н — Н это позволило ему сделать вывод, что в каждой элементарной ячейке Са504-2Н20 содержатся две различным образом ориентированные молекулы кристаллизационной воды. В зависимости от ориентации монокристалла в магнитном поле получают два дублета (рис. 32) —при 6 = 0° направление (100) параллельно Яо при 0 = 90° направление (010) параллельно //о. Находя положение, в котором дублетное расщепление имеет максимальное значение, можно определить ориентацию направления Н—Н в монокристалле в этом случае линия Н—Н молекулы кристаллизационной воды параллельна внешнему полю. По величине дублетного расщепления находят расстояние между протонами. Результаты измерений Пейка показали, что это расстояние равно 1,58 А, что согласуется с данными других исследователей. [c.66]

Ясно, чтолзучение оптического поглощения в магнитном поле представляет собой многогранный, мощный метод определения фундаментальных свойств полупроводников. Такие измерения не дублируют, а расширяют и дополняют работы по циклотронному резонансу. [c.431]

Целью настоящего исследования было изучение поперечного магнитосоиротивления (МС) пироуглеродов с различным совершенством структуры, которая создавалась термической обработкой. Анизотропные по структуре образцы пироуглерода получались путем пиролиза метана на графитовую подложку при температуре 2100° С с последующей термообработкой в интервале температур 2300 — 3000° С. Характеристики кристаллической структуры образцов контролировались методом рентгеновской дифракции с помощью дифрактометра ДРОН-2,0. Измерения величины МС пироуглеродов проводилось при температурах 4,2° К, 77° К и 300° К. Проведены измерения полевой зависимости МС в слабых магнитных полях. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология