Способ исследования насыщения линии электронного парамагнитного резонанса

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 750354(23) Приоритет по делам изобретений и открытийОпубликовано 23.07.80, Беллетень 27 Дата опубликования описания 25 Я 7,80(72) Авторы изобретения И. 3. Рутковский, Г. Г. федорук и А С. Якубов Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем при Белорусском государственном университете им. В. И. Ленина(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НАСЬПЦЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА 1Из бретение относится к области электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано при конструировании спектрометров ЭПР.Известны способы исследования насыщения линии ЭПР, в которых магнитное поле модулирует так, что амплитуда модуляции больше ширины линии, а время прохождения через линию много меньше времени спин-решеточной релаксации, причем синхронно с частотой модуляции осуществляется импульсное насыщение небольшого участка линли ЭПР Ы.Однако эти способы не позволяют исследовать поведение линии во время действия насыщающих высокочастотных импульсов из-за возникающих при этом паразитных сигналов.Известен также способ исследования насыщения линии ЭПР, заключающийся в воздействии на спиновую систему непрерывным насышающим высокочастотным полем, прохождении через резонанс медленно изменяющимся по сравнению со скоростью стптн-решеточной релаксации поляризующим магнитным полем, модулированным по синусоидальному закону, и .узкополосной регистрации линии ЭПР, 5причем амплитуда модуляции меньше ширины изучаемой линии (метод последовательного насыщения) 2. Недостатком этого способа является 1 ото, что он не обеспечивает регистрациивременных характеристик процесса насыщения из-за усреднения во времени неравновесной намагниченности непрерывными высокочастотным и модуляционнымполями.Цель изобретения - получение временных характеристик процесса насьпцениялинии ЭПР,20Поставленная цель достигается тем,что поляризуюшее магнитное поле модулируют прямоугольными импульсами,период следования которых больше вре3 75меня спин-решеточной релаксации, амплитуда больше ширины исследуемой линии,время нарастания импульсов короче, адлительность больше времени насьпценияизмеряемых точек линии, причем сигналЭПР наблзщают в фиксированный моментдействия модулирующего импульса приусловии, что за время регистрации каж"дой точки линии изменение постояннойсоставляющей поляриэующего магнитногополя мало по сравнению с шириной изучаемой линии.В данном случае насыщающее радиочастотное излучение начинает взаимодействовать с данной точкой линии послеустановления для нее резонансных условий путем модуляции поляриэующего магнитного поля и за время действия модулирующего импульса приводит к ее насыщению. Так как к моменту действияследующего модулпрующего импульсалиния полностью восстанавливается, топоследовательно регистрируя сигнал ЭПРв каждой точке лшши в фиксированныймомент действия модулируюиих импульсов, получают мгновенное значение линииЭПР для данного момента времени, Изменение момента наблюдения, позволяетисследовать изменение линии ЭПР с течением времени,П р и м е р. Постоянная СВЧ-мощность (25 мВт) частоты 9,5 ГГц подводилась к образцу кварца, облученномунейтронами (ширина линии 2,9 э), номещенному в резонатор и постоянное магнитное поле. Модуляция магнитного поляосуществлялась импульсами длительностью 5 мкс,временами нарастания испада около 100 нс и амплитудой около4,5 э. Частота следования импульсовмодуляции составляла 10 КГц, а скоростьразвертки магнитного поля - около0,5 э/с. Широкополосная система обработки сигнала позволила производитьопробирование сигнала в интересукппиемоменты времени и его регистрацию. 0354 фИспользование предлагаемого способа обеспечивает получение мгновенного значения линии ЭПР, что позволяет измерять изменение характеристик линии во времени под действием насьпцающего высокочастотного поля. Формула изобретения10 Способ исследования насьпцения линииэлектронного парамагнитного резонанса,заключающийся в воздействии на изучаемую спиновую систему высокочастотным 11 насьпцающим магнитным полем и црохоттнии через резонасную область линии приналожении линейно изменяющегося поляриэующего магнитного поля, о т л и -ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью 20 получения временных характеристик процесса насыщения поляризующее магнитное поле модулируют прямоугольнымиимпульсами, период следования которыхбольше времени спин-решеточной релак сации, амплитуда больше ширины исследуемой линии, время нарастания импульсов короче, а длительность больше времени насыщения измеряемых точек линии, причем сигнал ЭПР наблюдают в зО фиксированный момент действия модулирующего импульса, при условии, что завремя регистрации каждой точки линииизменение постоянной составляющей йоляризующего магнитного поля мало по 35 сравнению с шириной изучаемой линии. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Лебедев Я. СМуромцев В, И.ЭПР и релаксация стабилизированных радикалов. М., Химия, 1972, с. 128- 132.2. Ч. Пул. Техника ЭПРпектроско 4 з пии., М., Мир, 1970, с. 386-396Составитель В. МайоршинРедактор Т. Зубкова Техред И, Нинц Корректор М, КостаЗаказ 4641/34 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4