Спектрометр, работающий на резонансной частоте

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]

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]

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 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]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология