Способ регистрации ядерного резонанса

(19 5)5 6 01 Й 24/00 РЕТЕНИЯ АНИЕ И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Пермский государственный университет им. А,М.Горького(56) Авторское свидетельство СССРМ 898303, кл. 6 01 й 24/08, 1980,Ерофеев Л,Н. и др. Письма в ЖЭТФ, т,39, вып.8 с. 367 - 360,(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЯДЕРНОГОРЕЗОНАНСА(57) Изобретение относится к радиоспектроскопии и физике твердого тела. Цель изобретения - повышение разрешающей Изобретение относится к радиоспектроскопии и физике твердого тела и может быть использовано для изучения внутри- кристаллических электрических полей, дефектов в кристаллах, фазовых переходов, взаимодействия и движения атомов и молекул, природы химической связи.Цель изобретения - повышение разрешающей способности и повышение информативности за счет наблюдения дополнительных сигналов магнитного резонанса,На чертеже показан спектр ядерного квадрупольного резонанса,Резонанс наблюдается при воздействии высокочастотной многоимпульсной последовательности (МИП) магнитных полей на спиновую систему ядер и одновременном сканировании низкочастотного магнитного поля, перпендикулярного первому способности и повышение информативности за счет наблюдения дополнительных сигналов магнитноо резонанса, На образец воздействуют двумя скрещенными магнитными полями, причем первое поле является многоимпульсным и лежит в области ядерного резонанса образца Второе поле является непрерывным, нйзкочастотнцм, Изменяя его частоту в широком диапазоне по уменьшению амплитудц сигнала, наблюдаемого в промежуткаХ между импульсами первого поля, регистрируют спектр с резонансными линиями, формируемыми многоимпульсным магнитным полем на основной и комбинационных частотах. 1 ил. поля. Действие многоимпульсной последовательности приводит к формированию эффективного поля, величина Я (в единицах частоты) и направление которого определяются параметрами МИП, При воздействии перпендикулярного к направлению поля СЬ низкочастотного магнитного поля (НМП) может возникнуть резонанс в эффективном поле. В представлении взаимодействия уравнение для матрицы плотностир спиновой системы, на которую одновременно действуют МИП и НМП, имеет вид(т) = Х д(т рт - тс/2)а 1 =ун 1, идромагнитное отношение ядер. ру - угловая длительность импул ьсов 1689820, Н 1, йи Ф - амплитуда, частота и направление НМП, й а- ОНа -На - секулярная явсгь га.и = - 25мильтониана диполь-дипольного взаимодействия.Анализ этого уравнения показывает,что на частотах й =СЬ + Квозни 2 асс10кает резонанс. Поскольку наибольшее влияние на движение ядерных спиновоказывают резонансные члены, то для учетаэтих членов, перейдя во вращающуюся систему координат с частотой И и используятеорию возмущений, получим, что на временах т влок, в спиновой системе установится квазиравновесное значениенамагниченности,ма =м,Х20хйс -йЯ щ)г+-В 1 вп 2(Оас )/(йь 1 с)+С,в 2где Мо-величина намагниченности в отсутствие поля НМП. 25Величина шлок Т 2 Д 2 - характерноевремя спин-спиновой релаксации) зависитот параметров МИП и НМП. Соответствующим подбором этих параметров можно добиться сужения резонансных линийаналогично тому, как зто происходит в ЯМР,при выполнении условий магического угла,Это позволяет повысить разрешающую способность методики, 35Наблюдение резонансных линий на основной и более высоких комбинационныхчастотах позволяет расширить диапазон частот, на которых наблюдается изучаемоефизическое явление. Например, при исследовании молекулярной подвижности способ позволяет получать информацию омедленных реориентациях молекул не только с частотами корреляции в области 4,но и с частотами корреляции, находящимися в области всех комбинационных частот / Я+К /.2 ласПоказанный спектр ядерного квадрупольного резонанса на комбинационных 50частотах многоимпульсного поля записан по данному способу. Эффективное,поле создавалось многоимпульсной последовательностью МВ 1-4 Импульснаяпоследовательность содержала 256 импуль сов, в промежутках между которыми проводилась выборка сигналов. Сигнал ЯКР на ядрах С наблюдался в поликристаллическом хлорате калия на частоте 28, 9539 МГц при температуре 77 К, Перпендикулярные магнитные поля создавались скрещенными катушками. При сканировании низкочастотного поля в диапазоне частот 0,5-25 кГц резонансные линии зарегистрированы на основной Я/2 ж = 2,4 кГц и на четырех комбинационных частотах 7,6; 12,4; 17,6 и 22,4 кГц. При этом расстояние между импульсами МИП тс = 100 мкс, напряженность НЫП = 2,5 Э, Для приведенных параметров МИП указанные частоты соответствуатчастотам Йк для К= О, + 1, + 2. Ширина основной линии(К=О) на половине высоты ЬЯ =2,5 кГц превышает среднюю ширину линии комбинационных частот Ь Йк= 1,3 кГц. Амплитуды всех резонансных линий сравнимы по порядку величины,Благодаря повышению разрешающей способности ядерного резонанса, расширению частотного диапазона и исследовательских возможностей метода предлагаемый способ может найти широкое применение в радиоспектроскопии и физике твердого тела.формула и зоб рете н и я Способ регистрации ядерного резонанса, включающий воздействие на исследуемый образец скрещенными первым многоимпульсным на частоте ядерного резонанса и вторым непрерывным магнитными полями и регистрацию сигналов магнитного резонанса в промежутках между импульсами первого поля, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и повышения информативности эа счет наблюдения дополнительных сигналов магнитного резонанса, частоту второго поля увеличивают до2 лЯ = й + К, где Я - частота ядерасного резонанса в эффективном многоимпульсном поле, К= О, + 1, + 2, + Злс - интервал между импульсами первого магнитного поля, и по уменьшению амплитуды сигналов ядерного резонанса регистрируют спектр с резонансными линиями на комбинационных частотах йк .1689820 5 Я Уз,кГ Составитель И. Старостенкоедактор О.Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор А, Осауле ьский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Производственно-и каз 3808 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5