Спектрометр, работающий на резонансной

Для масс-спектроскопических определений атомных масс обычно использовались либо масс-спектральные приборы с двойной фокусировкой, либо масс-спектрометры циклотронно-резонансного типа. Известным исключением была работа Астона, проделанная на приборе с фокусировкой только по скоростям. В литературе имеется также единственный пример применения для точного определения масс прибора с фокусировкой только по направлениям. Это работа Нэя и Манна [1], которые использовали небольшой масс-спектрометр секторного типа для определения отношения масс Не " /Н . Так как прибор Нэя и Манна не имел фокусировки по скоростям, достижимая разрешающая сила (1 80 ООО) была ограничена не только геометрическим разрешением, но и разбросом ионов по энергиям. [c.11]

Импульсные фурье-спектрометры выпускаются с железными и сверхпроводящими магнитами. К магнитам в любом спектрометре предъявляются особые требования, и до 70% стоимости прибора приходится на магнит и обеспечивающие его работу системы (питание, стабилизация и др.). Основное требование — достаточно высокая индукция (1... 7 Т), однородность и стабильность статического поля в той части ампулы с образцом, которая находится в резонансной катушке, помещаемой между полюсами магнита. Зазор между полюсами бывает обычно 20... 40 мм, стандартная ампула представляет цилиндр длиной 1520 см и диаметром 5... [c.47]

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]

В тех измерениях, когда требуется высокая точность, для дальнейшего улучшения работы спектрометра можно использовать вторую пару линий в спектре о-дихлорбензола. Для хорошо настроенного спектрометра минимум между сигналами в данном случае опускается до базисной линии (рис. 1П. 6, г). Таким образом, чем выше разрешение спектрометра, тем меньше разность частот двух резонансных сигналов, которые могут быть записаны раздельно, т. е. разрешены. [c.71]

В наши дни большинство спектрометров ЯМР высокого разрешения работают в режиме Фурье-преобразования, при котором возбуждение создается мощными неселективными радиочастотными (РЧ) импульсами. Наиболее часто встречающейся проблемой при работе на таких спектрометрах является подавление резонансных сигналов растворителя. Поэтому возникает необходимость возбуждения одного ядра или одной спектральной линии спинового мультиплета без возмущения остальной части молекулы. После перехода импульсной Фурье-спектроскопии к своему новому этапу развития (двумерный эксперимент), роль и популярность селективных методов стали быстро возрастать. [c.4]

В спектрометрах предусматриваются по крайней мере три независимых частотных канала, позволяющих проводить одновременно наблюдение, контроль и облучение для ядер трех типов (например, наблюдение С, контроль резонансных условий по Н и развязка от Н). Все три частотных канала работают от одного задающего генератора (или мастер -генератора). Стабилизация частот всех каналов с помощью одного задающего [c.29]

Кроме магнита, нужен генератор высокой частоты. Чем мощнее магнит, тем выше должна быть резонансная частота, тем выше чувствительность прибора. Чувствительность возрастает потому, что возрастает разница поголовий ядер на горке и под горкой . Пора признаться, что вообще-то разность эта очень невелика порядка одного ядра на сто тысяч. Если же она возрастет, увеличивается и число квантов, поглощаемых в условиях резонанса. Так что конструкторы приборов находятся в непрерывной погоне за высокой частотой, которая является критерием класса прибора. Современный спектрометр средней руки работает при частотах около 60 МГц. Этой частоте соответствуют радиоволны длиной 5 м — близкие к тем, что используются для локации таких осязаемых объектов, как самолеты. В 60-х годах появились приборы более высокого разряда — с частотой 100 Мгц. Но не успели химики нарадоваться появлению этих приборов, как уже заговорили о чудовищах на 220, а то и 360 МГц. В этих уникальных приборах приходится применять такую новинку, как электромагниты с обмоткой из сверхпроводящего сплава, погруженной в ванну из жидкого гелия. [c.204]

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]

Схема ЯМР спектрометра. Уравнение (7.10) показывает, что резонансное поглощение может быть достигнуто или изменением напряженности магнитного поля Яо при постоянной частоте, или изменением наложенной частоты в постоянном магнитном поле. Достоинством обычно применяемых приборов, в которых условия резонанса достигаются за счет изменения напряженности магнитного поля, является удобство и простота работы, так как стабилизировать частоту проще, чем поле. Тем не менее иногда предпочитают изменять частоту при постоянном поле, так как это позволяет перекрывать более широкую область энергии и решать другие задачи. Принципиальная схема спектрометра для наблюдения ЯМР представлена на рис. 7.3. [c.141]

Недостатки этого детектора 1) для его работы требуется опорный ВЧ-сигнал, что сильно затрудняет борьбу с утечкой ВЧ-сигнала на резонансной частоте 2) он требует очень высокой стабильности магнитного поля. Обычно это значит, что необходимо пользоваться каким-либо из способов привязки магнитного поля к рабочей частоте импульсного спектрометра ЯМР, т. е. стабилизацией условий резонанса. Нечего и говорить, что это значительно усложняет постановку эксперимента. [c.71]

В настоящей работе был использован фотоэлектронный спектрометр, построенный в нашем университете. Источником фотонов используется свечение положительного столба тлеющего разряда в кварцевом капилляре, через который пропускается гелий. Возбуждается резонансная линия Hel с энергией кванта 21.22 эВ (58.4 нм). Анализатор фотоэлектронов типа задерживающего поля состоит из двух цилиндрических электродов, установленных коаксиально с фотонным пучком. От действия внешних магнитных полей анализатор защищен экраном из пермаллоя. Конструкция [c.46]

Выбор спектрометра. Съемку спектра предполагается провести- на спектрометре Varian FT-20, Резонансная частота для ядер С составляет на этом спектрометре 20 МГц. Спектрометр работает в импульсном Фурье-режнме. Стабилизация спектрометра проводится по сигналу Ю дейтерохлороформа. Чувствительность спектрометра по стандартной методике (90%-ный этилбензол) составляет 50 1. Разрешение ие хуже 10 (т. е. 0,2 Гц для ядер С). Миникомпьютер к FT-20 встроен, он имеет память 8 К, что соответствует 4096 точкам для преобразованного спектра. Измерения проводятся в ампулах с внешним диаметром 10 мм. [c.160]

Спектры ЭПР получают с помощью радиоспектрометров. Основными узлами спектрометра ЭПР являются генератор высокочастотного (ВЧ) или сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, резонансный контур, настроенный на постоянную частоту, в магнитное поле которого помещается исследуемый образец, поглощающий энергию СВЧ детектирующее устройство с усилителем регистрирующее устройство, магнит. При частоте поля СВЧ 10 мГц магнитное поле Яц должно иметь величину в несколько сотен тысяч амперов на метр. Большинство стандартных спектрометров ЭПР работает на длине волны 3 см, что соответствует полю 24-10 А/м для я = [c.162]

Обычный эксперимент в спектроскопии ЯМР предусматривает наложение одного радиочастотного поля В = os (2лг/ + 0) перпендикулярно статическому полю Bv-LB (однократный резонанс, см. гл. I 1). Однако большинство современных спектрометров ЯМР дают возмол ность работать в условиях двойного резонанса, когда дополнительно к полю регистрации В, накладывается второе возмущающее радиочастотное поле В,.,, причем такл<е В,,1В. Если наблюдают спектр ЯМР ядер А на частоте vi для системы взаимодействующих ядер [АХ], то частота возмущающег о поля vs выбирается в резонансной области ядер X, что обозначается следующим образом А — Л , например Н (ядра С наблюдаются, [c.49]

В атомно-абсорбционном анализе применяют одно-, двух- и многоканальные спектрометры. Для увеличения стабильности работы и уменьшения влияния источников погрешностей измерения на результаты анализа применяют луч сравнения, которым может быть немонохроматический свет от лампы полого катода или какая-нибудь нерезонансная спектральная линия. Чаще используют для этих целей резонансную линию, которую выделяют с помощью осветительной системы (рис. 30.25). Свет лампы полого катода / попадает на светоделитель 2, который разделяет его на два потока одинаковой интенсивности. Один из них проходит через слой атомизированных ионов в ячейке 4. С помощью системы зеркал оба потока могут быть сфокусированы на щель б прибора. Модулятор— вращающееся секторное зеркало 5 — попере- [c.703]

Расширяется круг доступных технологу тонких физических методов. Кроме традиционных дифракционных методов (рентгено- и электронография) применяют нейтронографию, мессбауэрографию, появились. методы каналирования тяжелых частиц и электронов Работы по изучению минеральных веществ и продуктов переработки невозможны без исследования их электронных и колебательных спектров. Развиваются новые спектральные методы, растет их значение. Вслед за эмиссионной и абсорбционной рентгеновской спектроскопией получили развитие электронная рентгеновская спектроскопия и ее раздел — оже-спектроскопия, которые открывают новые возможности изучения процессов и веществ. Ценную химическую информацию дает мессбауэровска (ядерная 7-резонансная)" спектроскопия, которая во многих научных центрах становится рядовым, широко применяемым методом. Достижения радиоспектроскопии (электронный парамагнитный и ядер-ный магнитный резонанс, в том числе в релаксационном варианте) обеспечивают возможность изучения жидких и твердых веществ почти всех элементов периодической системы. Давно используются магнитные измерения. Все чаще привлекается масс-спектрометрия. [c.200]

Атомизацию водорода на вольфраме изучал Хикмотт [13], ис-лользовавший метод мгновенного накаливания нити ). В этой работе было достигнуто остаточное давление около мм рт. ст.,п реакцию изучали при давлениях от 2- 10 до 1 10" мм рт. ст. Для качественной проверки того, что наблюдаемое изменение давления связано с атомизацией водорода, а не с загрязнениями, использовали омегатронный ион-резонансный масс-спектрометр. Что касается чистоты поверхности и газа, то это, несомненно, наиболее надежное из имеющихся исследований кинетики атомизации. [c.290]

Большое преимущество преобразователя частоты в супергетеродинном спектрометре на кристалле состоит в том, что он работает на достаточно высокой частоте, и поэтому его шумы, пропорциональные 1//, пренебрежимо малы. Промежуточная частота типичных супергетеродинных спектрометров составляет 30 или 60 Мгц, что значительно превышает частоту модуляции магнитного ноля всех известных систем. Кроме того, при такой частоте разрешаются очень узкие резонансные линии (например, шириной в несколько десятков миллигаусс), которые не разрешаются даже при очень высокой частоте модуляции поля (например, 100 кгц). [c.258]

В первой работе [11 было показано, что образование ионов в процессе резонансного захвата электронов начинается при энергии менее 0,1 эв и происходит в интервале энергий, не превышающем 0,05 эв. Эти результаты были получены при использовании специально методики, иозволяю-ЩС11 при помощи масс-спектрометра регистрировать ионы, образованные под действием почти моноэнергетических электронов известной энергии. Основные трудности, возникающие при проведении экспериментов такого рода, связаны с распределением электронов по энергиям и с установлением шкалы энергий электронов. Поэтому раньше положение и ширина ника захвата электронов не были выяснены. Теперь, имея точные данные о пороге процесса резонансного захвата электронов с образованием можно использовать их для калибровки шкалы энерпга электронов при [c.452]

В твердых телах молекулы занимают фиксированные положения, в результате у них отсутствует наблюдаемый в жидкостях и газах эффект быстрого молекулярного движения, усредняюпщй неоднородности, поэтому для твердых тел не удается получить разрешенные спектры ЯМР. Однако в конце 60-х годов интерес к спектрам ЯМР высокого разрешения для твердых тел снова возрос, поскольку к этому времени было разработано много импульсных методов ЯМР. Вначале удалось изучить спектры ядер с большими магнитными моментами и высоким природным содержанием ( Н и достигнутое при этом разрешение составило примерно 1 млн. долю. Позднее, в 1972-1975 гг., была разработана новая методика ампула с образцом быстро вращается вокруг оси, наклоненной под углом к магнитному полю, в результате чего спектрометр регистрирует спектр, усредненный по всем углам, под которыми вращается образец. Происходит размывание картины. Этот эффект можно количественно описать функцией усреднения (1—3 соз в), где 9 — угол наклона оси вращения к направлению поля. Если установить угол 9 равным 54,7°, то функция усреднения [1 - 3(со8 54,7) ] станет равна нулю. Этот угол получил название магического угла . В спектрах ЯМР твердых тел, записанных с вращением под таким магическим углом, происходит сужение резонансных сигналов, сравнимое с наблюдаемым для жидкостей. Сегодня этим способом можно получить разрешение в 0,01 млн. доли как для органических, так и для неорганических соединений в твердом состоянии. С появлением данного метода были проведены новые работы по изучению неорганических соединений, в частности был исследован кварц, образующийся при падении метеоритов. В его кристаллической решетке атомы кремния занимают октаэдрические положения, в которых они имеют необычное координационное число 6. Теперь строение резин, пластиков, бумаги, угля, древесины, полупроводников и современных керамических материалов мы можем изучать методом ЯМР в широком температурном интервале — от 4 до 500 К. [c.222]

Начиная с работ Уобшолла, появилось много работ по развитию и применению этого метода. Объясняется это тем, что циклотронно-резонансная масс-спектрометрия дает ту информацию, которую нельзя получить от обычной масс-спектрометрии. Последняя, позволяя определить все ионы, возникающие из данного вещества, ничего, однако, не говорит о путях их образования и энергетических процессах, происходящих при этом. Циклотронно-резонансная масс-спект-рометрия, напротив, позволяет изучать ход даже довольно сложных газофазных реакций. [c.258]

Для работы при высокой частоте использовался стандартный микроволновой спектрометр с клистроном типа 723А/В и прямоугольным объемным резонатором на прохождение, резонирующим на волне типа ГЯюг при 9400 Мгц. Применяемое магнитное поле напряженностью 3360 гс синусоидально модулировалось с частотой 37 гц. Энергия падающего и пропускаемого излучения регистрировалась двумя кристаллическими детекторами при измерении тока микроамперметром. Магнитный резонансный сигнал детектировался кристаллом Ш23, усиливался, принимался на осциллограф и фотографировался. [c.130]

Наиболее принцишальной причиной возможных искажений является периодическая модуляция магнитного поля, которая используется в большинстве существующих типов спектрометров для увеличения чувствительности и стабильности регистрации сигналов. В этом случае сравнительно высокая скорость прохождения участков резонансной линии может вызвать целый ряд нестандартных эффектов прохождения , экспериментальному изучению и интерпретации которых посвящено большое число работ (см. обзор [191). С другой стороны, поскольку для получения хорошей чувствительности амплитуды модуляции должны быть сравнимы с шириной регистрируемых линий, конечная амплитуда модуляции часто сказывается на ширине и форме сигнала. Поэтому представляется необходимым рассмотреть более подробно два вопроса 1) в каких условиях справедливо стационарное описание форм линий, использовавшееся в предыдущих глав х (эти условия обычно называют условиями медленного прохождения) [c.200]

Спектроскопию ЯМР использовали [1332] при изучении явлений релаксации в поли-а-метилстироле. Спектр ЯМР поли-а-метилстирола был обсужден в работе [1333]. С помощью методов ЯМР, масс-спектрометрии, ИК-спектроскопии и кинетических исследований определена [1334] структура тетрамера а-метилстирола. Резонансные сигналы различных протонов в спектре ЯМР поли ( -изопропил-а-метилстирола) были отнесены [1335] к изотактическим, гетеротактическпм и синдиотакти-ческим тройным звеньям. На основании исследований методом ЯМР С получена информация о регулярности структуры по-ли-а-метилстирола и полибутадиенов [1337]. [c.297]

Наиболее сильной абсорбционной линией ртути автором проставлена линия 2536,5А, тогда как известно, что более чувствительная линия Н 1849,7А. Следует ожидать, что ее применение повысит чувствительность определения ртути до величины, с которой определяются цинк и кадмий. То же положение и с линией 5е 2039,9А. Очевидно, что чувствительность определения селена может быть значительно по-выщена при использовании резонансной линии 5е 1960,9А. Для использования этих линий должен применяться откачанный или заполненный азотом спектрометр, а также кислородно-водородное пламя, так как воздушно-пропановое и воздушно-ацетиленовое пламя в этой области поглощают [125]. Из рассмотрения результатов работы [38] следует также, что во всех случаях абсорбционные линии, возникающие при переходах с основного уровня, более интенсивны, чем линии, возникающие при переходах с метастабильных уровней (например, метастабильные линии N1 3415А, Со 3453А и Рс1 3243 А [c.45]

При переходе неспаренного электрона из низшего энергетического состояния в высшее при условии hv=g H происходит резонансное поглощение СВЧ-энергии. Явление поглощения электромагнитного излучения парамагнитным веществом в постоянном магнитном поле, открытое в 1944 г. Е. К. Завойским, получило название электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и стало одним из наиболее совершенных методов изучения свободных радикалов. Методу ЭПР посвящено много работ и специальных монографий, см., например, [185]. При обычно используемой в ЭПР напряженности поля 300 мТ значение частоты будет 9000 МГц, что соответствует длине волны излучения 3 см. Таким образом, спектры ЭПР получаются в микроволновой области (радарная область спектра). Сигнал ЭПР дает ценную информацию о химическом строеншг радикала, степени делокализации неспаренного электрона, о распределении спиновой плотности по различным атомам радикала. Чувствительность современных ЭПР-спектрометров простирается до 10 моль/л радикала. [c.92]

В своей работе по исследованию зависимости спектра сверхтонкого расщепления железа в железо-палладиевом сплаве от температуры и внешнего поля Крейг и др. [20] детально описывают спектрометр для измерения резонансных эффектов на образцах, находящихся в поле сверхпроводящего магнита. Главные трудности, которые необходимо преодолеть при проведении таких измерений, следующие а) вывод мягких у-лучей из объема криостата в детектор, который должен быть защищен от магнитного поля соленоида соответствующим экраном, и б) введение допплеровского движения внутрь криостата без существенного искажения формы колебаний. Другое решение этой экспериментальной проблемы дали Де Ваард и Хеберле [21] во время своих измерений магнитного момента состояния с энергией 26,8 кэв и спином Описание спектрометра, пригодного для у-резонансных исследований на переходе с энергией 22,5 кэв в данное Алфименковым и др. [22], является одной из немногочисленных работ, содержащих подробную информацию о советской экспериментальной технике. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология