Способ измерения параметров взаимодействия между парамагнитными центрами

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОД МЕЖДУ ПАРАМАГНИТНЫМИ ЦЕНТРАМ ВИзобретение относится к измерению параметров взаимодействия между пара- магнитными центрами радиоспектроскопи:- ческими методами и может быть использовано при различных структурных физико- химических исследованиях.Известен способ измерения взаимодействия между парамагнитными центрами с использованием двойного электрон- электронного резонанса 1 ) .Однако данный способ не обеспечивает возможности плавной и жестко контролируемой частоты перестройки радиочастотных генераторов.Наиболее близким к предложенному является способ измерения параметров взаимодействия между парамагнитными центрами, включающий помещение образца в поляризуюшее магнитное поле и формирование сигнала спинового эха от двух групп парамагнитных центров, причем возбуждение первой группы парамагннтных центров осуществляется путем :воздействия на образец последователь вляется повышпутем упрощени ности радиочастотных импульсов, а для возбуждения второй группы парамагнитных центров используется дополнительный радиочастотный импульс, подаваемый в одном из интервалов последовательности радиочастотных импульсов2 .Однако для осуществления известногоспособа необходим бимодальный резонатор, обе моды которого настраиваются она зеемановские частоты обеих групп парамагнитных центров, взаимодействие которых изучается, а также два отдельных радиочастотных генератора на этих частотах. Кроме того, необходимо, чтобы бьща обеспечена,возможность плавной и жестко контролируемой перестройки частоты одного из генераторов относительно другого и связанной с этим генератором моды колебаний резонатора. Удовлетворе нне этих требований в настоящее времячасто встречает значительные техническиетрудности.Целью из я ение точности ий я3 9687системы Ьозбуждения парамагнитных цент, ров,Указанная цель достигается тем, чтосогласно способу измерения параметроввзаимодействия между парамагнитными %центрами, включающем помещение образца в поняриэующее магнитное поле иформирование сигнала спинового эха отдвух групп парамагнитных центров, причем возбуждение первой группы парамаг Онитных центров осуществляется путемвоздействия на образец последовательности радиочастотных импульсов, а длявозбуждения второй группы парамагнитныхцентров используется дополнительный 1 зрадиочастотный импульс, подаваемый водном иэ интервалов последовательностирадиочастотных импульсов, дополнительный радиочастотный импульс подают нафиксированной несущей, частоте, равнойнесущей частоте последовательности радио.частотных импульсов, и на время действиядополнительного импульса изменяют поляриэуюшее магнитное поле в образце довеличины, при которой зеемановская частота второй группы парамагнитных центров становится равной несущей частотепоследовательности радиочастотных импульсов.Технически это можно осуществить,например, посредством модуляции поляризующего магнитного поля в месте распопожения образца прямоугольным импульсом, совпадающим по времени и длительности с дополнительным радиочастотнымимпульсом, а амплитуда и полярностьимпульса модуляции поляризуюшего магнитного поля должны устанавливатьсятакими, чтобы эеемановская частота вто-рой группы парамагнитных центров врезультирующем поляризующем магнитномполе была равна несущей частоте последовательности радиочастотных импульсов.Для осуществления предложенного способаиспользуют обычный одномодовый резонатор, и один генератор радиочастотныхимпульсов, работающий на фиксированнойчастоте. Перестройка зеемановской частоты второй группы парамагнитньпс центров,возбуждаемых дополнительным радиочастотным импульсом, производится нрос- Отым изменением амплитуды модулируюшегоимпульса пспяризующего магнитного поля.На чертеже представлены графики,поясняющие принцип осуществления способа. 5В координатах О,- -М о приведен гипотетический спектр электронного парамагнич.ного резонанса с расщеплением ДНо между 19линиями 1 - 3, принадлежащими различным взаимодействующим парамагнитным центрам, Сигнал спинового эха наблюдают эа счет возбуждения линии 1.В координатах Рц - показано изменение радиочастотной мощности в резонаторе во времени. Импульсы 4 представляют собой возбуждающие импульсы последовательности радиочастотных импульсов с интервалом Т между ними. Через интервап С после второго возбуждающего импульса из последовательности радиочастотных импульсов появляется сигнал 5 спинового эха, Дополнительный радиочастотный импульс 6 подается в пределах второго интервалаГ после второго возбуждающего импульса последовательности радиочастотных импульсов.В координатах Но - 1 показано изменение попяризующего магнитного поля во времени. Во время действия последовательности радиочастотных импульсов и паблюдения сигнала спинового эха величина поляриэующего магнитного поля постоянна и равна Н при котором эеемановская частота линии 1 триплета равна (во= у,Ксгде , - эффективное гиромагнитное отношение первой группы пара- магнитных центров и равна частоте последовательности радиочастотных импульсов, Модулируюший импульс 7 амплитудой ЬНо совпадает по времени с дополнительным радиочастотным импульсом и несколько перекрывает его, Амплитуда импульса станавливается иэ условия Но+дИ: - , где - эффективное гирстамагнитное отношение второй группы пара- магнитных центров. В координатах 0 -ЬИ показано примерное изменение сигнала спинового эха в зависимости от амплитуды модулируюшего импульса. При равенстве амплитуды моделирующего импульса ЬНо или 2 дНопроисходит возбуждение линий 2 или 3и в результате происходит изменениеамплитуды спинового эхаТехникь-экономический эффект предложенного способа является техническими определяется повышением точностиизмерений параметров взаимодействия между парамагнитными центрами, что расширяет возможности изучения физикохимических процессов в веществе. Предложенный способ позволяет извлечь новую дополнительную информацию о различных веществах, получение которой или невозможно или сопряжено со значительными трудностями.оставитель В.ехред М. Тепер ор П, Косс Ред ектор О. Билак аз 8157/ 7 Поднного комитета СССРретений и открытий-35, Раушская наб., д. Тираж 8 Государстве по делам из, Москва, Ж ное И 130 5 фюиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 3 9687формула изобретения Способ измерения параметров взаимодействия между парамагнитными центрами, включакеций помещение образца в поляризукзцее магнитное поле и формирование сигнала. спинового эха от двух групп парамагнитных центров, причем возбуждение первой группы парамагнитных центров осуществляется путем воздействия 0 на образец последовательности радио-, частотных импульсов, а для возбуждения второй группы парамагнитныхцентров используется дополнительный радиочастотный импульс, подаваемый в одном иэ 1 интервалов последовательности ради( частотных импульсов, о т л и ч а ю - щ и И с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем упрощения системы возбуждения парамагнитных цент 19 бров, дополнительный радиочастотный импульс подают на фиксированной несущейчастоте, равной несущей частоте последовательности радиочастотных импульсов,и на время действия дополнительного импульса изменяют поляриэукацее магнитноепсле в образце до величины, цпи которой,зеемановская частота второй группы, парамагнитных центров становится равнойнесущей частоте последовательностирадиочастотных импульсов. Источники информашщ принятые во внимание при экспертизе 1. Верц Дж.,Болтон Дж. Теория и . практика приложения метода ЭПР. М.,Мир, 1975, с. 406. 2. Авторское свидетельство СССР