Измерение ядерного магнитного резонанса

Мы находимся в процессе разработки эксперимента ЯМР для нашей физической лаборатории. Оборудование было настроено, и мы получили резонансную частоту для некоторых образцов. Настройка немного примитивна с очень небольшим доступным частотным диапазоном (от 16 до 22 МГц). Теперь я знаю, что мы можем сделать кучу вещей с сигналом ЯМР в отношении обнаружения образцов и анализа природы соединения, но это больше приблизило бы его к химии или физической химии. Я хочу, чтобы это было больше связано с физикой. Итак, у меня есть два вопроса по этому поводу:

  1. Когда мы получили сигнал на осциллографе (изображение прилагается), в режиме XY порт оси x исходит от магнитного поля, и кажется, что это сила осциллирующего магнитного поля. введите описание изображения здесьОсь Y на осциллографе идет от датчика ЯМР. Но я не могу найти, что на самом деле измеряет датчик ЯМР. Выход должен быть напряжением в зависимости от этого сигнала, но я не могу понять, что он измеряет. Например, в установке ESR (электронно-спинового резонанса) я видел, что при установленной резонансной частоте потеря энергии из-за осциллирующего поля вызывает изменение импеданса поля, и это то, что измеряется. То же самое и с ЯМР?

  2. В ЭПР, если вы используете DPPH (дифенилпикрилгидразил) в качестве образца и измеряете гиромагнитное отношение электрона, поскольку во всей молекуле есть только один неспаренный электрон, g-фактор электрона оказывается очень близким к этому. свободного электрона. Мне было интересно, можно ли найти соединение, в котором есть только свободный протон (в первую очередь), и можно ли использовать это соединение для измерения приблизительного g-фактора свободного протона, как в случае СОЭ DPPH? И если да, то какой материал рекомендуется?

Что такое образец? Какое время на дивизию? Какое магнитное поле? Это импульсный ЯМР?
Я могу достать почти все. На данный момент у меня есть вода, глицерин, тефлон, полистирол. Магнитное поле можно взять по крайней мере до 1 Тл. Это ЯМР с непрерывной волной.
Почему форма линии этого секретного образца не симметрична?
Потому что график представляет собой снимок с осциллографа, где ось у идет от датчика ЯМР, а ось х имеет флуктуирующее магнитное поле. По крайней мере, я думаю, что причина в этом. Я думаю, вы получите симметричный график с частотой по оси x.
Мы упустили важную часть вашей картины? Если по горизонтальной оси отложена напряженность магнитного поля, то поле должно быть размашистым (т. е. непостоянным). Или вы качаете частоту ВЧ по горизонтальной оси? Затем ось Y будет откликом, а волнистая линия, которую вы видите в середине экрана, — это когда система достигает резонанса. не зная марки и модели вашего ЯМР трудно помочь.
Да, вы совершенно правильно поняли. Ось x представляет собой радиочастотное поле, настроенное на определенную частоту. Ось Y — это ответ. Оборудование представляет собой рудиментарную установку от Leybold Didactic ( leybold-shop.com/chemistry/catalogue-of-experiments-chemistry/… )

Ответы (2)

1) В ЯМР вы возбуждаете нуцелоны в веществе магнитным полем, заставляя их излучать электромагнитные волны. Это амплитуда электромагнитной волны на вашей оси Y. Предполагая, что вы настроили стандартно и где-то нет проблем.
Это очень похоже на СОЭ, за исключением вопроса о том, что возбуждается (подсказка в соответствующих названиях)

2) Теоретически водород, который ионизируется до протонной плазмы. У меня нет практического опыта в этом, хотя, я хочу, чтобы это было ясно. Я уверен, вы знаете, что водород взрывоопасен.

Спасибо за ответ. Я думаю, это объясняет, почему сигнал затухает на картинке, которую я разместил.

Итак, часть ответа уже дала KMLCarter. По оси Y отложена энергия, поглощаемая атомами.

Ответ для второй части состоит в том, что любой материал, в котором присутствуют только ядра водорода, будет иметь гиромагнитное отношение, близкое к свободному протону. Например, гиромагнитное отношение свободного протона составляет 42,5774806 МГц/Тл (ссылка: Википедия), а гиромагнитное отношение глицерина или воды довольно близко к этому значению. Всегда есть небольшое изменение значений из-за дополнительного поля от окружающих атомов.

Итак, вот что я решил сделать с оборудованием. Эталонный материал уже был предоставлен с известным гиромагнитным отношением, и он будет использоваться для калибровки магнитного поля оборудования. Как только это будет сделано, вода или глицерин будут использоваться для измерения приблизительного гиромагнитного отношения протона. Когда-то можно было бы попытаться сделать то же самое для другого материала, чтобы измерить его и для нейтрона. Затем я думаю об использовании материала с ядерным спином 3/2. Это даст больше состояний энергии. Но все еще остается посмотреть, можно ли это сделать в ограниченном диапазоне частот, который есть у оборудования.

Измерение ядерного магнитного резонанса
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v