Сканирование спектра магнитное

На рис. 4.2 приведены принципиальные схемы двухфокусных масс-спектрометров, в которых реализованы геометрические принципы Н[ира-Джонсона (а) и Маттауха-Герцога (б). В первом из них регистрация масс-спектров осуществляется путем сканирования напряженности магнитного поля. Регистрация масс-спектров в приборе Маттауха-Герцога проводится на фото- [c.50]

Принципиальная схема прибора с двойной фокусировкой приведена на рис. 10, а. При таком расположении электростатического и магнитного поля (геометрия Нира—Джонсона) осуществляется электрическая регистрация масс-спектра путем сканирования напряженности магнитного поля. Другая геометрия (тип Маттауха—Герцога) тех же полей (рис. 10, б) позволяет осуществлять фотографиче- [c.21]

В спектрометрах низкого разрешения чаще всего используются магнитные и квадрупольные анализаторы. Основное уравнение, описывающее движение ионов в магнитных анализаторах, имеет вид т/г = = Н г /2и, где Н — напряженность магнитного поля, И — ускоряющий потенциал, а г —радиус траектории движения. Сканирование спектра может быть осуществлено изменением любого из параметров, входящих в правую часть этого соотношения, однако во всех современных приборах с такими анализаторами варьируют величину Н. [c.31]

В принципе почти любой масс-спектрометр можно использовать в сочетании с ГХ, но на практике выбор может быть ограничен рядом параметров. Так, скорость сканирования напряженности магнитного поля может оказаться недостаточной для записи полного спектра фрагментов в процессе элюирования хроматографического пика, хотя напряжение ускорения можно сканировать значительно быстрее. Квадрупольные спектрометры обладают требуемой скоростью, но их разрешение ниже необходимого. ИЦР-спектрометры с преобразованием Фурье идеально отвечают этим требованиям [26]. [c.477]

Для фтор-иона расчет дает 0 = 480,25.10"= . Это значит, что в магнитном ноле напряженностью 10 ООО Э на ядро фтор-иона фактически действует ноле, равное (10 000,0 — 4,8)Э, т. е. 9995,2Э. Если мы хотим наблюдать ЯМР, необходимо соблюсти условие резонанса (9а), т. е. при той же частоте v,, увеличить внешнее магнитное поле Hq на величину АЯ = оЯо = 4,8Э. Поскольку в спектрометрах ЯМР обычно применяется магнитное сканирование, спектр гипотетической системы, содержащей свободные ядра фтора и фтор-ионы [F] =, будет состоять из двух линий, отстоящих друг от друга на расстоянии 4,8Э (рис. 5). Учитывая прямую пропорциональную зависимость величины АЯ от Яо, вводят понятие безразмерной константы экранирования ядра фтора во фтор-ионе [c.13]

Если соединения плохо растворимы или если они доступны лишь в малых количествах, желательно, чтобы спектрометр был снабжен накопителем сигналов, или компьютером для усреднения по времени. Использование этих приставок включает многократное сканирование спектра. Информация, поступающая с прибора, накапливается в памяти приставки, причем когерентные сигналы усиливаются, а некогерентные (шум) усредняются. Результирующее увеличение отношения сигнал— шум равно корню квадратному из числа прохождений, и, следовательно, в результате многократного прохождения спектра достигается увеличение этого отношения. Накопленный спектр можно вынести на экран осциллографа, а затем записать самописцем спектрометра. Этот метод [5] имеет исключительно важное значение при изучении магнитных ядер, содержание которых очень мало и (или) сигналы которых малоинтенсивны, т. е., в частности, при изучении ядер [c.389]

В качестве примера на рис. 4.1 приведен спектр —СО—ЫН—СН—СНг, вторичного радикала, появившегося в волокнах ПА-6. Спектр был получен после растяжения образца при комнатной температуре в резонаторе прибора ЭПР до такой степени удлинения, когда становится возможной фиксация радикалов, с последующим сканированием в магнитном поле со значением магнитной индукции от 0,3071 до 0,3571 Тл при частоте 9,433 ГГЦ, усилении ЫО и временной постоянной 0,5 с [182, 401, 651]. [c.124]

Уравнение (IX.15) показывает, что наблюдать поглощение можно, изменяя как Н, так и V. Однако практически более удобно сканирование Н. При этом фиксируется частота переменного поля V, а следовательно, и величина кванта /IV. Изменением величины Н достигается прохождение через резонанс (рис. 79). Спектр ЭПР представляет собой зависимость поглощенной мощности переменного поля от напряженности внешнего магнитного поля Н. Из уравнения (IX. 15) видно, что положение спектра поглощения ЭПР не может быть охарактеризовано только величинами Н или V. Вместо ТОГО чтобы приводить одновременно обе величины Яо и V, используется величина g=h HQ. [c.231]

Трудности идентификации полученного спектра хорошо иллюстрируются на примере спектра ПА-6 (рис. 6.2). Этот спектр был получен при комнатной температуре после растяжения образца в виде волокна в резонаторе ЭПР с помощью автоматической сервосистемы до момента регистрации радикала и сканирования магнитного поля в интервале значений напряженности 3071—3571 Э (при среднем значении 3321 Э) на частоте 9,433 ГГц и постоянной времени сканирования 0,5 с. [c.161]

Как отмечено в предыдущем разделе, спектр ПМР имеет второй порядок в том случае, если не выполняется соотношение (4.3) или химически эквивалентные ядра системы магнитно неэквивалентны. При работе со спектрами второго порядка предъявляются повышенные требования к качеству спектра. Все мультиплетные сигналы. следует записывать при сканировании с малой скоростью 0,3—1 Гд/с и с большой разверткой 0,3 -—1 Гц/мм. Особое внимание уделяется определению интенсивностей линий в мульти-плетах, потому что интенсивности наряду со значениями частот учитываются при анализе спектра. Спектры ПМР второго порядка наблюдаются обычно в том случае, если протоны имеют одинаковое ближнее, но различное дальнее окружение (например, для различных конформеров или геометрических изомеров). Нередко для подтверждения правильности расшифровки спектра второго порядка сравнивают экспериментальный и ожидаемый спектры путем сопоставления частот и интенсивностей линий. В рассматриваемых ниже примерах приводятся лишь упрощенные способы анализа спектров двух- и трехспиновых систем типа АВ, АВг и АВХ. Подробное изложение этих вопросов см. в монографиях, указанных в списке литературы. [c.10]

Уравнение (1.15) показывает, что поглощение можно наблюдать путем изменения как Я, так и V. Однако практически более удобно сканирование Я. При этом фиксируется частота переменного поля V, а следовательно, и величина кванта 1гу. Изменением величины Я достигается прохождение через резонанс (рис. 1.2). Спектр ЭПР представляет собой зависимость поглощаемой мощности переменного поля от напряженности внещнего магнитного поля Я. Из уравнения (1.15) видно. что положение спектра поглощения ЭПР не может быть охарактеризовано только величинами Я или V. [c.15]

Из уравнения (4) следует, что радиус кривизны траектории ионов (г) зависит от величины ускоряющего напряжения ( 0, а также напряженности магнитного поля В). Варьируя их значения, можно изменять радиус кривизны траектории ионов. Этот принцип используется в масс-анализаторе на стадии подачи ионов разной массы в детектор 6. Процесс непрерывного изменения параметров V и В, который применяют для регистрации масс-спектров, называется сканированием. Самый быстрый и простой способ сканирования заключается в изменении ускоряющего напряжение V при постоянной напряженности магнитного поля В. Однако на практике этим способом не пользуются, поскольку при таком режиме работы масс-анализатора происходит расфокусировка прибора и теряется чувствительность. Поэтому обычно применяют сканирование магнитного поля, чаще всего по экспоненциальному закону - с движением вниз от больших масс к меньшим при этом ускоряющее напряжение поддерживается постоянным. [c.49]

Масс-спектрометры с магнитным анализатором обычно имеют скорость сканирования не больше 0,1 с/декаду. Квадрупольные масс-анализаторы позволяют регистрировать полный масс-спектр за несколько миллисекунд. [c.54]

Масс-спектр состоит из набора пиков, обусловленных рассмотренными выше ионами, причем массовое число каждого пика соответствует массе конкретного иона в единицах m/z. При использовании масс-спектрометров с магнитными анализаторами, которые обеспечивают сканирование по экспоненциальному или параболическому закону, возникает трудность в определении массовых чисел пиков, так как расстояние между пиками во всем диапазоне шкалы масс различно. Одним из способов решения этой проблемы является применение эталонных веществ, в масс-спектрах которых имеется набор пиков с известными массовыми числами. Современные масс-спектрометры, снабженные компьютерами, позволяют проводить калибровку, т.е. находить корреляцию между положением пика в спектре эталона и временем его выхода после начала сканирования или напряженностью магнитного поля. Эту процедуру обычно производят перед началом серийных исследований образцов, а калибровка может сохраняться длительное время, иногда в течение дня. Для проведения калибровки эталонное вещество напускают в ионный источник без введения исследуемого образца. Такая калибровка позволяет находить только целочисленные значения масс. [c.65]

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]

Показаны четыре области спектра, каждая из которых представляет собой накопление 2500 сканирований прн скорости развертки в каждом сканировании 2 Гц/с. Числа означают сдвиг в Гц) в сторону слабого поля от линии метанола (для которой спин-спиновое взаимодействие Н подавлено) при 40 °С. При записи спектра в области от 730 до 680 Гц и от 450 до 400 Гц усиление самописца было уменьшено вдвое. Магнитное поле возрастает в направлении слева направо. Запись слабопольной части спектра в более крупном масштабе показывает, что в слабом поле (левее очень интенсивной линии с химическим сдвигом 702 Гц) действительно имеется еще ряд линий. [c.248]

Сканирование масс-спектра можно проводить и электростатически, поддерживая напряженность магнитного поля постоянной, но изменяя определенным образом энергию инжектируемых ионов, т. е. ускоряющее напряжение V. [c.205]

Следует отметить, что изобретение лазеров, дающих узкие линии, длину волны которых можно плавно и непрерывно изменять (см. гл. 15), дает возможность реализовать гораздо более простое и удобное исследование структуры линий поглощения, чем это можно сделать методом магнитного сканирования, по крайней мере для близкой ультрафиолетовой и видимой областей спектра. [c.340]

Другой, самой общей характеристикой любого ЭПР-спектрометра является время регистрации спектра (время сканирования магнитного ноля Н) и постоянная времени, характеризующая инерционность регистрации спектра. Эти временные характеристики и диапазон развертки магнитного поля так должны согласовываться между собой, чтобы постоянная времени регистрации была меньше времени, за которое прописываются интересующие детали спектра. [c.124]

Масс-спектр может быть также зарегистрирован без сканирования магнитного или электрического полей. В таком случае разделенные пучки ионов направляются на фотопленку в масс-спектрографе), и мерой интенсивности служит степень почернения пленки. [c.160]

Для обнаружения резонансного поглощения в системе, содержащей неспаренные электроны, нужен спектрометр с постоянным магнитным полем. Как и в других типах спектрометров, спектрометры ЭПР имеют источник излучения и некоторое устройство для детектирования поглощения в образце. Простейшая схема, удовлетворяющая этим требованиям, была приведена на рис. 1-2, б. Из этого рисунка видно, что между оптическими спектрометрами и спектрометрами ЭПР есть два существенных различия. Во-первых, источник микроволнового излучения— клистрон — излучает монохроматические волны. Поэтому диспергирующий элемент типа призмы или дифракционной решетки (т. е. монохроматор) здесь не нужен. Во-вторых, спектрометр ЭПР работает при определенной микроволновой частоте, а спектр ЭПР сканируют путем линейного изменения статического магнитного поля. Такой метод сканирования возможен потому, что расстояние между энергетическими уровнями зависит от магнитного поля. Эта возможность создает большие преимущества, так как обычно весьма затруднительно добиться высокой чувствительности при изменении частоты в микроволновой области. Эти трудности в основном определяются жестко фиксированными частотными характеристиками микроволновых резонаторов (разд.2-За). [c.30]

Для большинства неорганических систем достаточна стабильность и однородность около 1 Гс. Стабильность достигается питанием магнита от тонко регулируемого блока питания. В современных магнитах для непосредственного детектирования изменений напряженности поля и стабилизации могут использоваться датчики на основе эффекта Холла. Система сканирования, связанная с источником питания, позволяет линейно изменять магнитное поле во времени. Для упрощения интерпретации спектров надо, чтобы изменения поля были линейны и строго воспроизводимы. [c.39]

На рис. 7-15 показано изменение синглетного спектра ЭПР парамагнитного дефекта при сканировании магнитного поля в плоскостях аЬ, ас к Ьс соответственно. Кристалл относится к орторомбическому типу симметрии v= =9,520 ГГц. [c.176]

Обработка первичных данных, получаемых при детектировании ионных пучков в масс-спектрометре, включает аналого-цифровое преобразование сигналов от масс-спектрометра, обнаружение пиков ионов и выделение их из шума, определение соответствующих интенсивностей и массовых чисел. Общей задачей вторичной автоматической обработки является анализ информации, полученной при многократном сканировании масс-спектров. Результаты обработки, предназначенные для восприятия исследователем, могут быть представлены в виде перфокарт, магнитных лент и других носителей, пригодных для их дальнейшего использования. В тех случаях, когда в ходе оперативного просмотра данных требуется изменить ход эксперимента, целесообразно применять цифропечатающее устройство, световые табло и электронную систему отображения информации. [c.24]

Разумеется, метод автоматической обработки масс-спектров высокого разрешения не лишен недостатков, которые, если не считать аппаратурной сложности, являются издержками быстроты анализа. В частности, при случайных флуктуациях магнитного поля или под воздействием интенсивной внешней помехи на отдельных участках масс-спектра погрешность определения массы может возрасти настолько, что потребуется повторное сканирование. Возрастает влияние статистических флуктуаций ионного тока, повышаются требования к стабильности каналов питания масс-анализатора и к стабильности потока реперного вещества. Сложность автоматической обработки масс-спектров увеличивается при наличии в масс-спектре неразрешенных дублетов, особенно если одним из партнеров дублета является реперный пик. При неточном выборе порога регистрации и алгоритма обнаружения пика может наблюдаться расщепление пиков и появление ложных пиков на хвостах интенсивных линий. Измерение точных значений масс ионов позволяет уста- [c.30]

В настоящее время разработаны такие приборы, на которых можно очень быстро регастрировать и спектры ЯМР 43 (при естественной концентрации >зС), даже если масса образца составляет всего лишь 20 мг. Наиболее очевидные пути повышения интенсивности сигнала заключаются в использовании более сильных магнитных полей (поскольку ос Вд) и методик многократного сканирования, которые благодаря накоплению и усреднению спектров позволяют снизить уровень фона. Усиление сигнала пропорционально квадратному корню из числа сканирований спектра так, 64-кратное сканирование обеспечивает 8-кратное усиление, но для усиления сигаала еще в 8 раз потребуется уже 4032 (т.е. всего 4096) сканирования. Спектроскопия ЯМР менее чувствительных ядер начала развиваться по сути дела только после разработки принципиально новых приборов - импульсных спектрометров ЯМР с фурье-преобразованием. [c.125]

Еще один тип связанного сканирования включает изменение магнитного (В) и электростатического (Е) полей по закону ВУЕ = = onst при фиксированной величине V. Здесь также используется масс-спектрометр с прямой геометрией, а метод позволяет записывать спектр всех родительских ионов т,, которые при распаде в 1БПП образуют в одну стадию одинаковые ионы m2. [c.64]

Масс-спектр можно сканировать, изменяя магнитное поле В или ускоряющее напряжение V. При сканировании уско-ряюи его напряжения возможна очень быстрая развертка, но тем не менее сканирование напряжения используется редко из-за ограниченного диапазона т/г, который можно анализи- [c.178]

В других методах разделения (анализа) ионов масс-спект-рометрия чаще всего используется в сочетании с газо-жидко-стной хроматографией. В масс-спектрометрах с квадруполь-ным анализатором разделение ионов осуществляется с помощью электронного фильтра (квадрупольного масс -анали затора), который представляет собой четыре стержнеобразных электрода. Проходящие через такой анализатор ионы одновременно подвергаются возд ствию радиочастотного поля, которое при заданной частоте пропускает через анализатор только ионы с определенным т/г. Изменяя частоту радиочастотного поля, можта чрезвычайно быстро сканировать весь спектр высокая скорость сканирования является основным преимуществом таких анализаторов. Кроме того, масс-спектрометры с квадрупольным масс-анализатором сравнительно компактны, просты, надежны и дешевы их недостатком является невысокая (по сравнению с приборами с магнитным сектором) разрешающая способность. В масс-спектрометрах с масс-селек-тивной ионной ловушкой ионы удерживаются в ловушке в течение нескольких микросекунд, накапливаются в ней и затем последовательно выталкиваются из ловушки этим достигается высокая чувствительность, что особенно важно в сочетании с газо-жидкостным хроматографом. [c.179]

В работах [79, 80] изучался спектр (см. разд. 1.16.3) преимущественно синдиотактического полиметилметакрилата (аналогичного полимеру /, см. разд. 3.4 и 3.5). Условия регистрации спектра не позволяли получить оптимальное разрещение, так как из-за низкой чувствительности и малого естественного содержания использовался 50%-ный раствор полимера в хлорбензоле спектр снимали при i 60° . Тем не менее, вследствие малого значения магнитного момента линии не слишком широки и можно получить полезные результаты. На рис. 3.8, а представлен спектр всех атомов углерода, за исключением углерода карбонильной группы на рис. 3.8, б — спектр карбонильного углерода. Спектры сняты на частоте 25,14 МГц (напряженность поля 23,4 КГс) и представляют собой накопление свыше 200 сканирований (на накопителе спектров САТ ). Химические сдвиги выражены в м. д. относительно внешнего эталона СЗг (см. разд. 1.17.2). Спин-спи-новые взаимодействия С—Н непосредственно связанных атомов углерода и водорода, составляющие около 125 Гц, вызывают расщепление некоторых сигналов i сигнал СНг должен быть триплетом, СНз — квадруплетом, а сигналы С=0 и четвертич- [c.92]

Рис. 12.2. Спектры ЯМР растворов полипропиленоксида в хлороформе при шумовом подавлении спин-спинового взаимодействия с протонами [18] а — кристаллическая фракция, осажденная при охлаждении раствора о — некрнста.чличе-ская фракция в — нерастворимая фракция (после экстракции ацетоном при комкаткс-д тем-пературе). Спектры получены с помощью накопления 2500 сканирований при сксроси развертки в каждом сканировании 2 Гц/с. Концентрации растворов разных фракций ке всегда одинаковы. Числами указаны сдвиги в Гц в сторону слабого поля от линии мет,им-.ча для которой спин-спиновое взаимодействие С— Н подавлено). Магнитное поле возрастает в направлении слева направо.

В работе [98] путем гетеродирования с лазером i Oa были измерены ширины спектров излучения (обусловленные собственной шириной и нестабильностью частоты) двух лазеров РЬо,7 8по,зЗе с разными способами сканирования 1) температурой и током, 2) магнитным полем и током. Ширина измерялась при фиксированных значениях Т, Н, I ш составила 30 МГц (0,001 см-i) для обоих лазеров. Такое же значение получено в работе [107] для гетеродинного спектрометра на основе РЬ Sn Se-диодного лазера с рефрижератором замкнутого цикла. [c.193]

Спектр ДЭЯР регистрируют при сканировании частоты р. ч.-генератора в интервале, включающем частоты v J и Эти частоты отличаются на величину константы сверх-ТОНКОГО взаимодействия Л и симметрично расположены относительно частоты ЯМР (Уо) ядра в магнитном поле, при котором o yщe тBv яeт я насыщение СВЧ. [c.386]

В масс-спектрометрах с электрической регистрацией величину радиуса отклонения Готкл устанавливают постоянной, исходя из конструктивных соображений. Путем изменения напряженности магнитного поля Ям или ускоряющего напряжения /уск все ионы с характеристическим отношением т/г могут быть направлены на коллектор устройства детектирования ионов. Обычно ускоряющее напряжение С/ ск остается постоянным. Для регистрации масс-спектра меняют напряженность магнитного поля таким образом, чтобы перекрыть выбранный диапазон массовых чисел. Этот процесс называется сканированием. [c.289]

Стеклянные емкости с отобранными пробами воды извлекают из холодильника и вьщерживают 2-3 часа при комнатной температуре. Затем с ними проводят все операции, описанные в п.7.4. Одновременно с нагреванием стеклянного и-образного капилляра и переносом компонентов пробы в хроматографичес колонку включают компьютерщто программу автоматического сканирования магнитного поля масс-спектра и сбора масс-спектрометрической информации. По окончании хроматографического анализа из массива масс-спектров формируют хроматограмму полного ионного тока, по которой проводят идентификацию обнаруженных соединений. Идентификахдая состоит в сравнении записанных масс-спектров со стандартными (см. табл. 1). [c.38]

Эти обстоятельства и обусловили крайне благоприятную основу для создания объединенных приборов — хромато-масс-спектромет-ров, включающих газовый хроматограф (рассчитанный на работу как с насадочными, так и с капиллярными колонками, в изотермическом режиме и с программированием температуры) и масс-спектрометр (как правило, прибор с возможностью быстрого сканирования и получения масс-спектров среднего разрешения в диапазоне до 2000 ед. т/е). Для удобства обработки и интерпретации результатов к современным хромато-масс-спектрометрам прилагается комплекс сервисных устройств, включающих специализированную ЭВМ с блоками внешней памяти, где хранятся тысячи известных масс-спектров, записанных на магнитную ленту, и ряд других вспомогательных приспособлений. [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология