Способ наблюдения ядерного магнитного резонанса

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИНН) 4 0 ТВЕННО КОМ ИЗОБРЕТЕНИИ ЕТ СССРОТНРЫТИИ ГОСУДАРС(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР(54)(57) 1 СПОСОБ НАБЛЮДЕНИЯ ЯДЕРНО-, ГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, заключаю" щийся в воздействии на исследуемый образец постоянным магнитным полем и перпендикулярным ему высокочастотным магнитным полем с амплитудой не менее среднего значения внутреннего магнитного поля в образце и регист" рации компоненты ядерной намагничен- .ности, продольнойотносительно постоянного магнитного поля, на частоте ядерного магнитного резонанса в эффективном магнитном поле Й эр во вращающейся системе координат, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с .це- лью повыШения разрешающей способности, периодическим скачкообразным из" мейением фазы и/или частоты высокочастотного магнитного поля обеспечивают периодическое изменение направ" ления магнитного поля НэР на угол, кратный +ф/2 и формирование сигналов эхо в этом поле, а указанную ком- поненту ядерной намагниченности регистрируют в вице непрерывной последовательности вызванных сигналов эхо.9й642 Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после включения вйсакочастотного,магнйтного поля его частоту поддерживают постоянной, а фазу через время с 1, на превышающее времени спин- спинозой релаксацци . ядер в поле "эрр, изменяют на вели" чинуф 2 агсбл(н:э/.Т н) р где Н - величина полуаиплитуды высокочастотногомагнитного поля, и через времяс 1-ЯНэр, где- ядерное гиро магнитное отношение, изменяют на ту же величину в обратном, направлении, причем указанный процесс повторяют с периодом 2+ 2 .я3. Способ по и,1, о т л и ч а ". ю щ и й:с я тем, что послевключения в высокочастотного магниетйого йоля его фазу оставляют неизменной ачас- тоту через время ь, изменяютна величину Нз,р 1(но-и/у), где Нлв -" напря-2женьдсть постоянного магнитного поля, 63 - первоначальное значение час 4226 тоты высокочастотного магнитного поля, я верее время.во.иМ:вряер Н, устанавливают первоначальное значение частоты, причем указанный процесс повторяют с периодом 2,+.4, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после включения высокочастотного магнитного оля еголФазу через времяизменяют на ве,- :личину.фц при одновремвнном измененйи"частоты на величину 23(Ио-а 1) р затем чЯереэвремя п Й , где и =1 или 2, измяеняют "фазу на А и устанавливают первоначальноея значение частоты, причем указанный процесс ; появторйют с, периодом йп 115. Способ йо и; .4, о т л и ч а ющ и й с.ятем, что вреМя б устанавлйвают равным вяеличине Ф Л / Нзрр гдей - целое число, не превышающей времени спин- спиновой релаксации ядер в поле Н,р .лом между каждйм иэ них, что делает его трудоемким и малопрйгоднйм длй широкого применения. Кроме того, этот способ не обеспечивает достаточно сильного подавление ядерных ди" поль-дипольных взаимодействий, в связи с чем разрешающая способность его ограничена сотнями герц;Йзввстен также способ наблюдения ЯМР, позволяюлщий подучать спектры яМР в твердых телах .пойылшенного разрешвния без применения сложной и дорогостоящей импульсной аппаратуры,Этот"способ состоит Э том, что на исследуемый образец воздействуют постоянным магнитным полем Но и перпендикулярным ему высокочастотным магнитным полем, которое включают скачкообразно до величины,не менее среднего значения внутреннего магнитного поля в образце, и регистрируют компоненту ядерной намагниченностиробразца, продольную относительно постоянного магнитного доля, на частоте ЯМР в эффективном магнитном полеНз,р во вращакщейся системе координат. Поле Нзр определяется соотношением 1Изобретение относится к способу наблюдейяияяляделрйого магйнятного резонанса ЯЕР Иможет быть ист.о."ьзованодляисследований в области физикй твердого тела, химической физики, биолоГиии т.д например для изучения структурывещества, движения и взаимодействия 5 составляющих его атомов и моЛекул.Известен способ наблюдения ЯМР,заключающийся в том, что на йсследуемый образец воздействуют постоянйым 1,магнитным полем 80 и перпеяндикуляр-10ным ему высокочастотным магнитнымполем с частотой и , близкой к частоте ЯМР в поле Но, определяемойсоотношением (а= Н где в - ядЕрноегиромагнитное отношение. Кроме того, Яна образец воздействуют дополнительным постоянным магнитным полем, па"раллельным полю Но, Высокочастотное "и дополнительное магййтяилые "поля вклю.чают в виде импульсов поопределен"ной программе, обеспечивакцей формирование сигнала эхо в эффективноммагнитном пеле во вращающейся системе координат. Сигнал эхолрегистрируют после выключения высокочастотного магнитйого поля путем измерения на частоте до поперечно и относительно поля Й компоненты ядерной намагниченности образЦа.Для осуществления этого способа требуется многократное повторение Ж опыта с разними длительностями им- г пульсов высокочастотного магнитного поля и с большим временным интерваН, - величина полуамплитуды вы- сокочастотного магнитного поля%нитных моментов М, М 2 с формирова" нием сигнала эхо. Последующие аналогичные изменения частоты с периодом 2,приведут к формированию сериисигналов эхо в моменты времени Ф 1 М,фс) и т,д. 5формирование сигналов эхо с помощью одновременного изменения фазы и частоты высокочастотного магнитного поля .схематически показано. на фиг.З.Через время с, после включения высоко"1 О частотного магнитного поля его Фазу изменяют на величину + и при одновременном изменении частоты на величину 8 1 Но-дг) . В результате величи-" ни поля Нзр остается неизменной, а 5 его направление изменяется на угол Ь относительно первоначального направления. Это приводит к изменению направления движения векторов ядерной намагниченности М 1 и И. на противоположное, в результате которого происходит их фазирование В моментлт-Фвремени 2 ь 1 векторы М и М 2 сливают-. ся в один ректор Б, направленный вдоль поля И, образуя сигнал эхо на частоте Й. Через время 11, где 0=1 или 2 Фазу высокочастотного поля снова скачкообразно изменяют на ф у и устанавливают первоначалъное 26 значение частоты, в результате чегополе К принимает первоначалъноенаправление. Последующие. аналогичныеИзменения фазы и частоты с периодом2 п 1 приведут к формированию сериисигналов эхо в моменты времени 2(Яв,1;3(Л,),4 Ц) и т.д. Эти сигналы ввиде непрерывной их последовательности регистрируют на частоте о с помощью приемной катушки индуктивности,расположенной вдоль йоля Нд.Для дбстижения максимального разрешения спЕктра ЯМР при реализациилтакой программы время И устанавливают равным величинее Ю (НЭфр, где)Ч - целое число, т. е. кратным периоду вращения ядерной намагниченностилвокруг поля Н, причеМ с 1 не должнопревышать времени спин- спинозой ре"лаксации ядер в этом поле, При этомнаряду с исключением вклада неодно"родности поля Нзу в скорость спадаамплитуды сигналов эхо, происходиттакже эффективное усреднение так называемой несекулярной чаети дипольдипольных взаимодействий ядер, которая не обращается в нуль при 9=90,чем и объясняется дальнейШее повышение разрешенйя спектра ЯМР в этомслучае,ЯффХФ фФыь" МВНфЪЮюйймйШ;:" : :%Мам бинецРедак П.Горькова Техред А. Б орректор В,гирняк Подпис нкомитета СССР 8232/5 Тираж 873 ВНИИПИ ГосударстненнОг по делам изобретений 113035, Москва, Ж, ка тий наб., д. от шск илиал ППП Патент., г.Ужгород,-"ул.Проектная, 4