Способ усиления сигналов ядерного квадрупольного резонанса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 46271 А 19) (1 Ц 51)5 6 01 й 24/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР"17084 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯь ,1 ЯЩд в"ИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ е оп о 1 ге 91 оп. дуляотном Х 11, М го способа усиления малый коэффициент усиления сигналов го резонанса, вклювоздействие на веНедостатком данно сигналов ЯКР является. ядерного квадрупольно чающий двухчастотное 1(71) Пермский государственный унивтет им: А,М,Горького(56) 11 оЬ,1. АЬоц 1 роззоЬ 1111 у ргобис 11ЯоИб-зса 1 е МАЯЕй аког габ 1 оЮгес 1 цепсу,1 оцгп. РЬуз. Зос.,1 арап, 1957, 12, 1053Айбиндер Н, и др. Усиление и моция квадрупольного зха при двухчаствоздействии. - Радиофизика, 1979, т.11, с.1403-1405,.(54) СПОСОБ УСИЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗО- НАНСА Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изучении структуры химических соединений.Известен способ усиления сигналов ядерного квадрупольного резонанса, включающий воздействие на вещество, содержащее ядро с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, радиочастотным полем, с частотой, равной сумме частот двух соседних переходов, и регистрацию сигнала на одном из этих переходов. 2446 (57) Изобретение относится к радиоспектроскопии, Сущность изобретения: на вещество, содержащее квадрупольные ядра с многоуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, воздействуют сериями радиочастотных импульсов с частотами заполнения, равными частотам двух переходов, имеющих общий энергетический уровень. Сначала воздействуют радиочастотным импульсом или импульсами на частоте, равной сумме частот двух соседних переходов, а затем - на частоте одного из переходов, на котором необходимо получить усиление сигналов, Причем на суммарной частоте воздействуют не менее чем двумя радиочастотным импульсами, Регистрацию сигналов эха ведут на частотах соседних переходов. 4 ил 1 табл,щество, содержащее квадрупольные ядра с многоуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, сериями радиочастотных импульсов с частотами заполнейия, равными частотам двух соседних переходов, и регистрацию сигналов эха на этих переходах, При изменении параметров импульсов на одном из переходов, на другом, соседнем, переходе происходит усиление (увеличение амплитуды) сигналов эха,Однако данный способ усиления сигналов ЯКР имеет также малый коэффициент усиления.Цель изобретения - повышение коэфФициента усиления.Цель достигается тем, что согласно способу усиления сигналов ядерного квадрупольного резонанса, включающему двухчастотное воздействие на вещество, соФЕе+1,щ(1 х)щ+1,е(А 1 й) е+1,ехМп+1,е - 1хЗп йод+1,щ(Ф-(1+) хФп+1,щх т 1 +тгИ), (1) наблюдается в момент времени Мп+1, щ где т 1 - временной интервал между. первым 40 И ВтОрЫМ ИМПуЛЬСаМИ На ЧаСтОтЕ Вы+1,е.гг - временной интервал между вторым импульсом на частоте йод+1,щи импульсом на частоте ма+1,щ.На фиг;2 второе радиочастотное поле возДействУет на частоте йъ,щ. ТогДа сигнал эха, амплитуда которого равнадержащее квадрупольные ядра с многоуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, сериями радиочастотныхимпульсов с частотами заполнения, равными частотам двух переходов, имеющих 5общий энергетический уровень, и регистрацию сигналов зха на этих переходах, предварительно на образец воздействуютрадиочастотным импульсом или импульса- .ми на.частоте, равной сумме частот двух 10соседних переходов, а затем - на частотеодного иэ переходов, на котором необходимо получить усиление сигналов, причемна суммарной частоте воздействуют не.менее чем двумя радиочастотными импульсами,На фиг. 1 - 4 приведены импульсные про-граммы двухчастотного воздействия, при.использовании которых наблюдается усиление сигналов эха. 20Рассмотрим импульсную программу нафиг.1 и 2. В обоих случаях воздействуютпредварительно. двумя радиочастотнымиимпульсами, частота .заполнения которыхЮп 11,е. 25На фиг,1 второе РЧ-поле воздействуетНа ЧаСтатЕ Ве+1,щ. СИГНаЛ СПИНОВОГО ЭХа,амплитуда которого равна Теперь рассмотрим импульсную программу на фиг.З и 4 В обоих случаях предварительно воздействуют одним РЧ-им- ПУЛЬСОМ На ЧаСтОтЕ ае+1,щ,На фиг,З второе РЧ-поле воздействует через время т 1 на частоте йЬ+1,щ, а через время и снова воздействуют РЧ-импульсом на частоте йЪ+1,щ.. Амплитуда сигнала эха в этом случае равна+(1+) тг. Же+1, е На фиг.4 амплитуда сигнала равна( Мо+1,е - 1)Мд, е - 1Юп+1,ей 1 щ, щ - 1ЗДЕСЬ (1 х)е+1,е; (1 х)щ,е- ЭЛЕМЕНТЫ Матрицы оператора 1 х в представлении квадрупольного гамильтониана На,А 1,А 2.В 1,В 2 являются тригонометрическими функциями угловых длительностей радиочастотных импульсов. Появление этих функций связано с поведением матрицы эволюции квадрупольной спин-системы во время действия ИМПУЛЬСОВ Ве+1,щФщ+1,е+ Вй,щ.1.Как видно из выражений (1)-(4), получено увеличение амплитуд сигналов эха в же+1,щраз (по сравнениЮ с обычными сигналами эха).В случае ядерного квадрупольного резонанса частоты наблюдаемых сигналов порядка 10 -10 Гц, Таким образом, дляб 9. полученных спинов коэффициент усиления равен 10 -10 .При двухчастотном воздействии для наблюдения таких сигналов эха (такой интенсивности) необходимо воздействовать на частоте ва+1,-1 не менее чем двумя радиочастотными импульсами. Если мы уберем один импульс с частотой заполнения ам+1,-1, то не будут наблюдаться никакие сигналы эха.П р и м е р. Примером вещества, с помощыб которого можно получить усиление, может служить кристаллическое вещество ВСэ (резонанса Вь 1=9/2, уу =0,58). В таблице приведены значения возбуждаемых и регистрируемых частот при использовании этого вещества.Коэффициент усиления сигналов в известном способе равен около 3. По сравнению с известным в предлагаемом способе увеличение коэффициента усиления получено в пределах (19-30)10 раз. Формула изобретения Способ усиления сигналов. ядерногоквадрупольного резонанса, включающий двухчастотное воздействие на вещество, 5 содержащее квадрупольные ядра с многоуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, радиочастотными импульсами и регистрацию сигналов, зха, о т л и ч а щ ю и й с я тем, что, сцелью 10 повышения коэффициента усиления, на образец воздеиствуют радиочастотными импульсами на частоте, равной сумме частот двух соседних переходов, и импульсом на частоте перехода усиливаемого сигнала, 15 причем на суммарной частоте воздействуютне менее чем двумя радиочастотными .импульсами, один из которых является предварительным.1746271 фен, щО д й,иЩг иС Составитель И. СтаростенкоТехред М,Моргентал Корректор Н, Король азаренко кто Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 2390 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5