Квантовая радиофизика Лекция 4 Санкт-Петербург, 2017
Спектроскопия ЯМР
Квантовая радиофизика Суммарная намагниченность Суммарная равновесная намагниченность РЧ импульс для поворота намагниченности в перпендикулярную плоскость T 1 и T 2 релаксация
Квантовая радиофизика Сигнал свободной индукции ЭДС, наводимое в катушке, вращающейся намагниченностью (с учетом релаксационных эффектов)
Квантовая радиофизика Спад свободной индукции Сигнал, наблюдаемый в приёмной катушке (ЭДС) FID
Квантовая радиофизика Спектр FID Спектр CCИ –линия Лоренцева типа FT
Квантовая радиофизика Связь релаксации и формы линии Полная ширина на половине высоты
Квантовая радиофизика Химический сдвиг При помещении ядра в магнитное поле возникает не только взаимодействие ядра с полем, но и окружающих электронов с полем Движение электронов создает микроскопические токи, а следовательно магнитные поля Во взаимодействие ядер с магнитным полем вносится возмущение
Квантовая радиофизика Константы химического экранирования Результат внесения возмущения описывается корректировкой поля, в котором осуществляется прецессия ядерной намагниченности (локального поля) σ – константа химического экранирования определяет сдвиг частоты наблюдаемого пика ЯМР в зависимости от химического окружения
Квантовая радиофизика Величина экранирования Зависит напрямую от поля Для удобства измерения в различных полях измеряется в относительных единицах (ppm) Измеряется относительно стандарта
Квантовая радиофизика Измерение экранирования Магнитноэквивалентные состояния (CH 3 -CH 2 -OH) CH 3 CH 2 OH
Квантовая радиофизика Расщепление линий Спин-спиновые взаимодействия приводят к смещению энергетических уровней
Макроскопические релаксационные эффекты
Квантовая радиофизика Макроскопическая неоднородность магнитного поля Кроме локальных микроскопических неоднородностей магнитного поля в образце также может существовать макроскопическое распределение магнитного поля
Квантовая радиофизика Расфазирование намагниченности В результате расфазирования макроскопической намагниченности детектируемый FID спадает гораздо быстрее
Квантовая радиофизика Время релаксации T 2* Для ускоренного затухания можно ввести своё эффективное время релаксации T 2* не связано с молекулярным движением и спиновыми взаимодействиями, а отображает степень неоднородности используемого магнитного поля Возможен шимминг по длине FID
Квантовая радиофизика Обратная связь приёмного контура с намагниченностью При наличии конечного сопротивления приёмной системы, наводимое ЭДС будет создавать конечной ток в приёмной катушке, пропорциональный ЭДС В свою очередь, ток создаёт пропорциональное магнитное поле, отстающее от вращения намагниченности на π/2
Квантовая радиофизика Уравнения Блоха с учетом обратной связи Рассмотрим уравнения Блоха в присутствии поля обратной связи и в отсутствии других РЧ полей
Квантовая радиофизика Обратная связь с намагниченностью Уравнения для обратной связи с намагниченностью в отсутствии релаксации =>
Квантовая радиофизика Обратная связь с учетом релаксации
Спасибо за внимание! Санкт-Петербург, 2017
Скачать презентацию Квантовая радиофизика Лекция 4 Санкт-Петербург 2017 Спектроскопия
Lecture 4.pptx