CS218301B1

CS218301B1 - Zapojení pro korelační spektroskopii nukleární magnetické rezonance

Info

Publication number: CS218301B1
Application number: CS750580A
Authority: CS
Inventors: Josef Halamek; Pavel Panek
Original assignee: Josef Halamek; Pavel Panek
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Zapojení se týká oblasti měření spekter spektrometrem nukleárně magnetické rezonance. Vynález řeší měření spekter při korelační spektroskopii. Podstatou vynálezu je, že obvod řížení je spojen jednak přes první klíčovací obvod se směšovačem a jednak přes obvod pro řízení klíčování s druhým klíěovacím obvodem. Využití vynálezu je jednoúčelové, pro korelační spektroskopii nukleárně magnetické rezonance.

Description

Vynález se týká zapojení pro korelační spektroskopii nukleárně magnetické rezonance.

Při měření Spekter spektrometrem nukleární magnetické rezonance vyskytují se často látky, jejichž spektrum obsahuje silné nežádoucí signály. Tyto silné signály vyvolávají nežádoucí zkreslení celého výsledku měření a znemožňují vyhodnocení slabých signálů.

Z těchto důvodů se používá metody korelační spektroskopie. Toto zapojení tvoří v podstatě generátor spojený jednak přes vysílač, klíčovací obvod, sondu, přijímač se směšovačem a jednak přes druhý klíčovací obvod se směšovačem. Oba klíčovací obvody jsou spojeny se společným výstupem obvodu řízení. Výstup směšovače dává výsledný nízkofrekvenční signál. Pro vybuzení spinového systému se u korelační spektroskopieužívá signál s lineárně nozmítanou frekvencí v oblasti měřeného spektra. Volbou pásma pro rozmítání frekvence je možné se vyhnout ozařování nežádoucích silných signálů. Doba jednoho průchodu spektrem se skládá ze dvou částí. Je to doba ti průchodu oblastí, kde jsou měřené spektrální čáry ti = (F2 — Fi)/a , kde Fi a Fa jsou krajní frekvence měřené oblasti, a = rychlost rozmítání frekvence.

Dále je to doba ta potřebná pro doznívání vybuzeného spinového systému, která se obvykle volí tak, aby nedošlo ke Zkreslení spektrálních čar, tj.:

ta = 3 T2 , kde Ta = —a Δ» je šířka spektrálních čar.

Při 'snímání spekter obsahujících silný signál uprostřed měřené oblasti je nutné snímat spektrum dvakrát. Při jednom snímání se provádí rozmítání frekvence z počáteční hodnoty Fs přes Fá, při druhém z počáteční hodnoty F2 přes Fi. Výsledná doba měření je pak dána:

nx (ti + ti‘ + 2 t2) , kde n je počet akumulací.

Nevýhodou dosavadního zapojení je, že ve výsledné době měření je dvojnásobek času ta, přičemž ta je obvykle větší než ti + ti‘.

Tuto nevýhodu odstraňuje zapojení pro korelační spektroskopii nukleárně magnetické rezonance. Podstatou zapojení podle vynálezu je, že obvod řízení je ještě spojen jednak přes první klíčovací obvod se směšovačem a jednak přes obvod pro řízení klíčování s druhým klíčovacím obvodem.

Hlavní přednosti zapojení podle vynálezu je, že ve výsledné době měření je doba ta potřebná pro doznívání spinového systému nahrazena zkrácenou dobou měření t3.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, kde na obr. 1 je graficky znázorněn směr rozmítání frekvence, na obr. 2 je blokóvé schéma zapojení, na obr. 3 grafické znázornění sledu klíčování k rozmítání frekvence.

Zapojení na obr. 2 tvoří obvod 1 řízení spojený jednak s prvním obvodem klíčování 3 a jednak s generátorem 2. První výstup generátoru 2 je spojen s prvním klíčovacím obvodem 3 a druhý výstup s vysílačem 4. Výstup vysílače 4 je spojen přes druhý klíčovací obvod 5, sondu 8 spektrometru, přijímač 7 se směšovačem 8, který je spojen s prvním klíčovacím obvodem 3. Druhý klíčovací obvod 5 je spojen přes obvod 9 pro řízení klíčování s obvodem 1 řízení. Výstup směšovače 8 dává výsledný nízkofrekvenční signál.

Grafické znázornění rozmítání frekvence je uvedeno na obr. 1, kde frekvence Fi, F2, F3 a Fi probíhají v čase ti, ti‘, t2, ta‘ v naznačeném směru.

V grafickém znázornění sledu klíčování k rozmítané frekvenci na obr. 3 křivka — rf — naznačuje rozmítání frekvence, křivka — kp — klíčování přijímače 7 a křivka —· kv — klíčování vysílače 4.

Zapojení pracuje za provozu následovně. Obvod 1 řízení provádí lineární rozmítání frekvence z hodnoty Fi do hodnoty F_x, jak patrno na obr. 3. Během tohoto rozmítání je sepnut první klíčovací obvod 3 a je zajištěn průchod nízkofrekvenčního signálu ze směšovače 8. Informace o rozmítání frekvencí přechází do obvodu 9 pro řízení klíčování, který zajišťuje, že druhý klíčovací obvod 5 spíná mezi hodnotami frekvence Fi až Fa a Fs až F_x a rozepíná mezi hodnotami F2 a Fs. Tento časový průběh je objasněn na grafickém obr. 3. Celková doba měření je dána vztahem nx (ti + ti‘ + t2 + t3j , kde zkrácená doba měření t3 = F3 — F2/a.

Výsledné zkrácení doby měření záleží na měřené látce například pro běžná spektra lze uvažovat tyto hodnoty: celková šířka spektra 1 kHz (Fé — Fi), šířka výseku 50 Hz (F3 — F2J, rychlost rozmítání 500 HZ/sec a šířka čar Ó,3 Hz. Pak jednotlivé časy jsou ti + ti* = 1,9 sec; t3 = 0,1 sec; ta = 3 sec.

Doba jednoho průchodu při doposud užívaném zapojení je tedy 7,9 sec, při navrhovaném zapojení 5 sec. Je nutné uvažovat relativní zkrácení, protože měření se pro zlepšení poměru signál/šum nx opakuje.

Časová úspora bude větší, pokud měřené spektrální čáry budou užší nebo se užije rychlejšího rozkmitání. Časová úspora bude menší, pokud celková šířka spektra nebo šířka výseku bude větší.

Zapojení podle vynálezu je určeno pro jednoúčelové využití v korelační spektroskopii nukleárně magnetické rezonance.

Claims

Zapojení pro korelační spektroskopii nukleárně magnetické rezonance sestávající z obvodu řízení spojeném s generátorem se dvěma výstupy, který je prvním výstupem spojen přes první klíčovací obvod se směšovačem a druhým výstupem spojen s vysílačem, jehož výistup je spojen přes druhý

VYNALEZU klíčovací obvod, sondu spektrometru, přijímač se směšovačem, vyznačené tím, že obvod (lj řízení je ještě spojen jednak přes první klíčovací obvod (3) se směšovačem (8) a jednak přes obvod (9) pro řízení klíčování (9) s druhým klíčovacím obvodem (5).
2 listy výkresů