DE2126384A1 - Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie - Google Patents
Verfahren zur Hochfrequenz-SpektroskopieInfo
- Publication number
- DE2126384A1 DE2126384A1 DE19712126384 DE2126384A DE2126384A1 DE 2126384 A1 DE2126384 A1 DE 2126384A1 DE 19712126384 DE19712126384 DE 19712126384 DE 2126384 A DE2126384 A DE 2126384A DE 2126384 A1 DE2126384 A1 DE 2126384A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sample
- resonance
- frequency
- magnetic polarization
- examined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/46—NMR spectroscopy
- G01R33/4616—NMR spectroscopy using specific RF pulses or specific modulation schemes, e.g. stochastic excitation, adiabatic RF pulses, composite pulses, binomial pulses, Shinnar-le-Roux pulses, spectrally selective pulses not being used for spatial selection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
Es sind bereits Hochfrequenz-Spektrometer bekannt, die mit
einem gepulsten Hochfrequenzsender ausgestattet sind, mit dem ein Zug von kurzen Hochfrequenzimpulsen auf eine Probe
gegeben wird, die in einem magnetischen Polarisationsfeld angeordnet ist, um auf diese Weise die Resonanz einer Vielzahl
von Resonanzlinien gleichzeitig anzuregen. Das zusammengesetzte Resonanzsignal von der Probe wurde bei diesem bekannten
Spektrometer mit einem Empfänger in der Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulszuges vom Sender
aufgenommen (US-Patentschrift 3 475 680). Bei diesem Impuls-Resonanzspektrometer
wird zwar die für eine Analyse einer be- W stimmten Probe benötigte Zeit erheblich herabgesetzt, es hat
jedoch den Nachteil, daß die Spitzenleistung der Sendeenergie relativ hoch sein muß, um eine breitbandige Erregung der zu
analysierenden Probe zu erreichen.
Bei einem anderen HF-Spektrometer ist die erforderliche Sender-Spitzenleistung
zur gleichzeitigen Erregung einer breitbandigen Resonanz der zu analysierenden Probe dadurch wesentlich
herabgesetzt, daß die gesendete Phase eines Dauerstrich-HF-Signals in einer pseudostatistischen Folge moduliert wurde
(deutsche Patentanmeldung P 20 38 951.9). Dieses letztere Spektrometer hat zwar den Vorteil, daß die Spitzenleistung
. des Senders erheblich herabgesetzt wird, es tritt jedoch das
Problem auf, daß hochfrequente Energie ständig auf die Probe gegeben wird, und wenn auch Haßnahmen getroffen werden, das
Einstreuen von Hochfrequenz vom Sender in den Empfänger herabzusetzen, so treten doch solche Einstreuungen auf, die dazu
neigen, den Empfänger zu übersteuern, so daß die verstärkten Resonanzsignale verzerrt werden und sich eine unerwünschte
Grundlinienverschiebung des endgültigen Spektrums ergibt.
109851/1616
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes HF-Spektrometer
verfügbar zu machen, bei dem eine Modulation eines magnetischen Gleichfeldes dazu verwendet wird, die Resonanz einer
Probe zu erregen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden in einem HF-Spektrometer eine Vielzahl von Resonanzlinien einer in einem magnetischen
Polarisationsfeld angeordneten Probe in der Weise angeregt, daß die Probe mit hochfrequenter Energie bei einer
Frequenz bestrahlt wird, die gegen das zu erregende Spektrum der Probe versetzt ist, und wird die Stärke des magnetischen
Polarisationsfeldes in zeitlich veränderlicher Weise moduliert, so daß ein Seitenbandspektrum magnetischer Wechselfelder in
der Probe erzeugt wird, dessen Bandbreite groß genug ist, üb gleichzeitig die Resonanz des Spektrums der zu analysierenden
Probe anzuregen, wobei die gesendete hochfrequente Energie eine Frequenz außerhalb des Resonanzspektrums der Probe hat
und deshalb nicht direkt vom Sender in den Empfänger gekoppelt wird.
Gemäß einer speziellen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Modulation der Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes
statistisch oder pseudostatistisch, so daß ein durch Rauschen erregtes Spektrum der zu analysierenden Probe erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes pulsmoduliert,
und zwar mit einer Folge von Impulsen, deren Längen merklich kürzer sind als die mittlere Periode zwischen aufeinanderfolgenden
Impulsen der Folge.
109851/1616
Bei dieser Impulsfolge haben die Impulse gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine Amplitude Hp, die sich aus der
folgenden Beziehung ergibt:
y f
wobei ^f das gyromagnetische Verhältnis der Probe ist, und t"
die Impulslänge.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung;
es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Spektrometers mit Merkmalen der Erfindung;
Fig. 2 den Spannungsverlauf einer pseudostatistischen Binärfolge in Form einer Ausgangsamplitude
A in Abhängigkeit von der Zeit;
Fig. 3 die Abhängigkeit der Stärke H0 des magnetischen
Polarisationsfeldes in Abhängigkeit von der Zeitskala der Fig. 2 zur Veranschaulichung
des Modulations-Intensitätsverlaufs, der zur Modulation der Stärke des magnetischen
Polarisationsfeldes im Spektrometer nach Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 4 den Zusammenhang zwischen der Hochfrequenzenergie und der Frequenz zur Veranschaulichung des
äquivalenten Hochfrequenz-Energiespektrums, das
an die Probe im Spektrometer nach Fig. 1 angelegt wird;
109851/1616 " 5 "
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Spektrometer mit Merkmalen der Erfindung
;
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines Spektrometer mit Merkmalen der Erfindung
; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild des in Fig. 6 mit der Linie 7-7 umschlossenen Teils der Schaltungsanordnung.
In dem in Fig. 1 dargestellten Hochfrequenz-Spektrometer 1
ist eine zu untersuchende Materialprobe, beispielsweise eine Probe für gyromagnetische Resonanz mit einer Vielzahl von zu
prüfenden Resonanzlinien, in einer geeigneten Sonde 2 angeordnet und in ein Magnetfeld eingetaucht, das Energie von einem
Hochfrequenzsender 3 erhält, dessen Frequenz f an einem Ende des zu erregenden Frequenzspektrums der Probe liegt. Die Energie
des Magnetfeldes vom Hochfrequenzsender wird so angelegt, daß der magnetische Feldvektor rechtwinklig zum magnetischen Polarisationsfeld
H liegt.
Das magnetische Polarisationsfeld H0 wird mit einer statistischen
oder pseudostatistischen Zeitfolge von Impulsen in einer im folgenden noch näher beschriebenen Weise impulsmoduliert,
um ein äquivalentes Hochfrequenzenergie-Spektrum zu erzeiigen«,1
das eine Umhüllende ( ) gemäß Fig. 4 hat. Der statistische
oder pseudostatistische Modulator für das magnetische Polarisationsfeld weist eine Rauschquelle 4 auf. Im Falle einer
pseudostatistischen Rauschquelle weist die Rauschquelle eine Schieberegister auf, das vorzugsweise so geschaltet ist, daß
eine Folge maximaler Länge geliefert wird, und das mit einem Zug kohärenter Impulse von einen Taktimpulsgenerator in der
Rauschquelle angetrieben wird. Der Ausgang des Schieberegisters ist eine binäre statistische Folge, die eine gewisse Anzahl N
10 9851/1616
von Grundschritten der Länge T' enthält, ehe sich die Folge
wiederholt, wobei *£die kürzeste Schrittlänge ist. Es ergegeben
sich also N=2n—1 tatsächliche Schritte in jeder pseudostatistischen
Folge, wobei η die Zahl der Binärstellen im Schieberegister ist. Die Ausgangsspannung des Schieberegisters
ist in Fig. 2 dargestellt; eine Type eines solchen Generators für eine pseudostatistische Binärfolge ist beschrieben
in IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 8, No.9, Februar 1966, oder der erwähnten älteren Anmeldung P 20 38 951.9«
Der Ausgang der Rauschquelle 4 wird einer Differenzierschaltung 5 zugeführt, der die Binärfolge so differenziert, daß
ein Zug von Triggerimpulsen gebildet wird, die einem gepulsten Feldmodulator 6 zugeführt werden, der das magnetische
Polarisationsfeld H mit einem Zug von Impulsen der Dauer t moduliert, die erheblich kürzer sind als die kürzeste Periode
'T'zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen. Die Impulsmodulation
des magnetischen Polarisationsfeldes H0 ist in einer bevorzugten
Ausführungsform so gewählt, daß die Spitzenamplitude H durch die folgende Beziehung definiert ist:
Hpdt =
wobeiydas gyromagnetische Verhältnis für die Probe und
die Impulslänge ist. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, hat das äquivaltente HF-Energiespektrum, das in der Probe erzeugt
wird, die Verteilung ( ) wie in Fig. 4 dargestellt ist,
mit χ =1l (f-fQ)T und einem Spektrallinienabstand Af = —ψ- ,
wobei T die Länge der pseudostatistischen Folge ist. In einem typischen Ausführungsbeispiel ist T gleich einer Sekunde, so
daß der Linienabstand A f gleich 1 Hz ist. Die Senderfrequenz f wird an ein Ende des Spektrums der zu untersuchenden Probe
gelegt, so daß das äquivalente HF-Energiespektrum, das an die Probe angelegt wird, gleichzeitige Resonanz aller Linien
in der Probe erregt.
109851/1616 _7_
Das Resonanzspektrum, das von der Probe abgegeben wird, wird mit einem geeigneten Empfängerkreis in der Sonde 2 aufgenommen
und im Eingang eines HF-Verstärkers 7 zugeführt, in dem es verstärkt wird, und von dem es einem Eingang eines HF-Phasendetektors
8 zugeführt wird, in dem das Spektrum mit dem HF-Sendersignal f gemischt wird, so daß ein zusammengesetztes
NF-Resonanzsignal erhalten wird, das die gleichzeitigen Resonanzlinien der untersuchten Probe enthält. Die Phasenlage des
HF-Sendersignals, das dem Eingang des Detektors 8 zugeführt wird, wird mittels eines Phasenschiebers 9 kontrolliert.
Das zusammengesetzte NF-Resonanzsignal wird vom HF-Detektor 8 zum Eingang eines NF-Verstärkers 11 geleitet, in dem es verstärkt
und von dem es dem Eingang eines Magnetaufzeichnungsgerätes 12 zugeführt wird. Das zusammengesetzte Resonanzsignal
wird im Gerät 12 in Abhängigkeit von der Zeit auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Magnetband oder Magnetscheiben aufgezeichnet.
Die Aufzeichnung wird frequenzanalysiert, um die Fourier-Resonanzlinien-Signale der untersuchten Probe zu trennen,
indem die Aufzeichnung wiedergegeben wird und dem Eingang eines Mischers 14 zugeführt wird, in dem sie das Wiedergabesignal
mit der Ausgangsspannung eines Oszillators 15 für variable Frequenz gemischt wird, der auf eine bestimmte Frequenz für
die gesamte Wiedergabe der Aufzeichnung eingestellt und dann auf eine neue Frequenz fortgeschaltet wird, die der gewünschten
Aufläsung entspricht und von der vorangegangenen Einstellung einen Frequenzabstand hat, der nicht kleiner ist als Af, wobei
dec
Δ f der Linienabstand der spektralen Dichte der/Probe zugeführten
Erregungsenergie ist. Wenn die Frequenz vom Oszillator für
variable Frequenz einem Resonanzsignal entspricht, wird ein Gleichstromsignal am Ausgang erhalten, das über einen Tiefpaßfilter
und einen Gleichrichter einem Schreiber 16 zugeführt
109851/1616 " 8 "
wird, wo es in Abhängigkeit von der Frequenz des Signals vom
Oszillator 15 aufgezeichnet wird, um ein Ausgangs-Energie-Spektrum der untersuchten Probe zu bilden. Die Verwendung
einer Wiedergabeeinheit 13» einem variablen Oszillator 15
und einem Mischer 14 zur Gewinnung eines Energiespektrums
ist in der US-Patentschrift 3 287 629 beschrieben.
In Fig. 5 ist ein anderes Spektrometer 21 mit Merkmalen der Erfindung dargestellt. Das HF-Spektrometer 21 ist grundsätzlich
gleich dem nach Fig. 1, nur daß der Ausgang des NF-Verstärkers 11 dem Eingang eines Analog-Digital-Konverters 22
k zugeführt wird, der das zusammengesetzte Resonanzsignal zeitlich
abfragt. Die zeitliche Abfragung ist mit jedem Zyklus der pseudostatistischen Binärfolge über ein Abfrage-Triggersystem
synchronisiert, das vom Folgegenerator in der Rauschquelle 4 abgeleitet wird. Das zusammengesetzte Resonanzsignal
wird in periodischen Intervallen abgefragt, die mit der GrundschrittlängeT^des
Binärfolgegenerators synchronisiert ist, der in der Rauschquelle 4 vorgesehen ist. Wenn also N Grundschritte
in der pseudostatistischen Folge vorhanden sind, ergeben sich N Abfragezeiten für Jeden Zyklus der pseudostatistischen
Folge. Der Analog-Digital-Konverter 22 wandelt die abgefragte Amplitude des zusammengesetzten Resonanzsignals
in digitale Daten um, die nacheinander in entsprechenden Kanälen des Speichers einer datenverarbeitenden Anlage 23 gespeichert
werden, beispielsweise Computertype 620 I der Firma Varian Data Machine.
Die datenverarbeitende Anlage 23 weist einen Adressenteil auf, mit dem die abgefragten Digitaldaten in die entsprechenden
Speicherkanäle adressiert werden. Die Adresse ist mit der Grund-Bitrate des pseudostatistischen Folgegenerators über
einen Kanalwählerausgang verbunden, der vom Folgegenerator in der Rauschquelle 4 abgeleitet wird, und der den Adressen
zugeführt wird. Es ergibt sich also eine Abtastung des
109851/1616 _ 9 ■_
zusammengesetzten Resonanzsignals bei jedem Zykuls der pseudostatistischen
Folge, wobei diese Abtastung eine Vielzahl von Abfragepunkten aufweist. Die von jedem Abfragepunkt abgeleiteten
Daten werden in einem entsprechenden Kanal des Speichers der Anlage 23 gespeichert. Die digitalen Daten, die von aufeinanderfolgenden
Zyklen der pseudostatistischen Folge abgeleitet werden, werden in den jeweiligen Kanälen des Speichers
akkumuliert, um das zusammengesetzte Resonanzsignal zeitlich zu mitteln, so daß auf diese Weise eine Verbesserung des Störabstandes
erreicht wird, weil die kohärenten Signalkomponenten sich entsprechend der Anzahl der Abfragebits addieren, so daß
eine merkliche Verbesserung des Störabstandes erreicht wird.
Nach einer relativ großen Anzahl von Zyklen der pseudostatistischen
Binärfolge, beispielsweise 500, liest die Anlage 23 die in jedem der jeweiligen Kanäle gespeicherten Daten aus und
führt eine Fourier-Transformation mit dem zusammengesetzten Signal durch, um das zusammengesetzte Resonanzsignal aus dem
zeitlichen Raum in die entsprechenden getrennten Fourier-Komponenten im Frequenz-Raum umzuwandeln. Die Abfrage-Synchronisierung
und die Kanalwahl-Synchronisierung, die von der pseudostatistischen Binärfolge in der Rauschquelle 4 erhalten werden,
bewahrt die Phaseninformation der getrennten Fourier-Komponenten des Resonanzsignals. Jede der Resonanzkomponenten hat eine
gewisse vorbestimmte Phasenbeziehung relativ zur die Resonanz erregenden Fourier-Komponente des Sender.signals. Diese vorbestimmte
Phasenbeziehung kann durch eine Fourier-Transformation der speziellen pseudostatistischen Binärfolge präzise bestimmt
werden.
Ein Fourier-Transformations-Programm 24, das die präzise Natur der pseudostatistischen Folge berücksichtigt, wird in
die Anlage 23 angegeben, um die relativen Phasenverschiebungen
- 10 109851/1616
der verschiedenen Fourier-Komponenten-Ablesungen der Anlage bis zum Eingang des Schreibers 16 beizubehalten, um eine Aufzeichnung
des Resonanzspektrums der untersuchten Probe zu erhalten. Reine Absorptions- oder reine Dispersions-Modus-Resonanzsignale
können durch entsprechende Änderungen im Fourier-Transformations-Programm oder durch Wahl der richtigen Phasenverschiebung
des variablen Phasenverschiebers 9 erhalten werden.
Ein Spektrometer für gyromagnetische Resonanz, das mit einer pseudostatistischen Binärfolge zur Rauscherregung der Resonanz
arbeitet und einem Analog-Digital-Konverter, einer Datenverarbeitungsanlage
und einem Fourier-Transformation-Programm arbeitet, die mit einem Abfragetrigger und einem Kanalwähler synchronisiert
sind, ist in der erwähnten älteren Anmeldung P 20 38 951.9 beschrieben und beansprucht.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines HF-Spektrometers 26 mit Merkmalen der Erfindung dargestellt. Dieses
Spektrometer 26 ist grundsätzlich gleich dem nach Fig. 1 oder 5, nur daß das Rauschen, das zur Rauschmodulation des magnetischen
Polarisationsfeldes HQ verwendet wird, von einer vollständig
statistischen Rauschquelle 27 abgeleitet wird, etwa einer Rauschdiode oder einer Johnson-Rauschquelle. Das Rauschen
von der Rauschquelle 27 wird einem geeigneten Verstärker zugeführt, der vorzugsweise am hochfrequenten Ende seines Betriebsbandes eine höhere Verstärkung hat, und wird dann dem Feldmodulator
6 zugeführt, um die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes HQ mit einer vollständig statistischen Rausch-Feldkomponente
HL zu modulieren. Die Rausch-Feldmodulation sorgt in Kombination mit dem HF-Sendersignal bei fQ, das an
einem Ende des zu erregenden Spektrums liegt, dafür, daß magnetische Wechselfelder in der zu untersuchenden Probe erzeugt
werden, deren Energiedichte des Spektrums ähnlich dem nach
109851/1616
- 11 -
Fig. 4 ist, um gleichzeitige Resonanz der verschiedenen Resonanzlinien
in der zu untersuchenden Probe zu erregen. Ein zusammengesetztes Resonanzsignal von der Probe wird aufgefangen
und dem HF-Verstärker 7 und von diesem dem HF-Phasendetektor 8 zugeführt, wo es mit dem Sendersignal fQ detektiert
wird, um ein zusammengesetztes NF-Signal zu bilden, das im Verstärker 11 verstärkt und einem Eingang eines !Correlators
28 zugeführt wird.
Der Korrelator 28 korreliert das Erregungsrauschen, wie es von der Rauschquelle 27 abgeleitet wird, mit der resultierenden
Rausch-Resonanz-Antwort der untersuchten Probe, um eine Kreuzkorrelationsfunktion zu bilden. Die Kreuzkorrelationsfunktion
wird dem Eingang einer Fourier Transformation 29 zugeführt, wo sie fouriertransformiert wird, um die getrennten
Fourier-Resonanzlinienkomponenten der untersuchten Probe zu erzeugen, die dann dem Eingang eines Schreibers 31 zugeführt
werden, wo sie in Abhängigkeit von der Zeit oder Frequenz aufgezeichnet werden, um das Ausgangs-Resonanzspektrum der
untersuchten Probe zu erhalten.
Ein geeigneter Korrelator 28 ist in Fig. 7 dargestellt und weist einen Eingang 32 für das Rauschsignal und einen zweiten
Eingang 33 für die vom Rauschen erregte Resonanzantwort auf. Die beiden Signale werden dann dem Eingang einer ersten Multiplikationsstufe
34 zugeführt, in der sie so multipliziert werden, daß ein erstes Ausgangssignal gebildet wird, das einem
Speicherkondensator 35 zugeführt wird, in dem es gespeichert wird. Ein Reihenwiderstand 36 arbeitet mit dem Kondensator 35
zusammen, um das Speicherelement zu bilden. Der Rauschausgang wird in ähnlicher Weise in folgenden Multiplikationsstufen 37,
38 und 39 multipliziert, und zwar mit aufeinanderfolgend zusätzlich verzögerten Rausch-Resonanzantworten, wie sie zusätzlich
durch Verzögerungsglieder 41, 42, 43, 44 usw. verzögert werden, um aufeinanderfolgend Ausgangssignale zu erhalten,
109851/1616
die in Speicherkondensatoren 35 integriert und gespeichert werden, diejan die Ausgänge der verschiedenen Multiplikationsstufen angeschlossen sind. Die Ausgänge von den Klemmen 45,
46, 47, 48 usw. entsprechen einem zeitlichen Mittelwert einer zusammengesetzten Kreuzkorrelationsfunktion. Nachdem die zusammengesetzte
Resonanzantwort ausreichend lange abgefragt worden ist, wird der Kreuzkorrelationsausgang der Kanäle des
Korrelators 28 in der Fourier Transformation 29 fouriertransformiert, um die Fourier-Resonanzlinien der Probe zu erzeugen,
die dem Schreiber 31 zugeführt werden. Die Fourier Transformation 29 kann so eingestellt werden, daß entweder Dispersionsoder Absorptions-Modus-Resonanzen angegeben werden, oder statt
dessen kann das Energieausgangsspektrum der untersuchten Probe P dem Schreiber 31 zugeführt werden, je nach dem Analyseverfahren,
nachjdem die Fourier Transformation 29 arbeitet. Eine geeignete Fourier-Transformation ist mit einem Fourier-Transformations
-Rechner möglich, beispielsweise einem Computer 62Oi der Firma Varian Data Machine, wie bereits in Verbindung mit
Fig. 5 erwähnt.
Der Vorteil der Magnetfeldmodulation nach der Erfindung liegt darin, daß der zur Aufnahme der Resonanzsignale von der Sonde
benutzte Empfänger nicht durch direkte Kopplung von hochfrequenter Energie vom Sender zum Empfänger im Frequenzband, das
die Resonanzinformation enthält, übersteuert wird. Es kann dann * ein geeignetes Filter in den Eingang des HF-Verstärkers 7 geschaltet
werden, mit dem die direkte Kopplung des HF-Sendersignals f zum HF-Verstärker 7 ausgeschlossen wird.
Die Erfindung ist in Verbindung mit der Erregung und Detektierung von durch Rauschen angeregten Resonanzen von gyromagnetische
Resonanz zeigenden Körpern beschrieben worden, die Er- · findung ist Jedoch nicht auf Spektrometer für die gyromagnetische
Resonanz beschränkt,sondern kann auch bei Mikrowellen-
109851 /1616
frequenzen verwendet werden und ist allgemein bei Mikrowellenspektrometern,
Kernresonanzspektrometern, Elektronenspin: spektrometern und Vierpol-Kernresonanz-Spektrometern verwendbar.
109851/1616
Claims (8)
1. Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie, bei dem eine
zu untersuchende Probe in ein magnetisches Polarisations-
^ feld getaucht wird und mit hochfrequenter Energie bestrahlt
wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes zeitlich in
der Weise variiert wird, daß in der Probe ein Spektrum von magnetischen Wechselfeldern erzeugt wird, das eine ausreichende
Bandbreite hat, um die zu untersuchenden vielen Resonanzlinien der Probe zu überdecken, so daß gleichzeitig
die Resonanz der vielen Resonanzlinien der untersuchten Probe erregt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes
mit Rauschenergie moduliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes
mit einer statistischen oder pseudostatistischen Impulsfolge impulsmoduliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzei chn e t , daß die Impulse der pseudostatistischen Impulsfolge
eine Amplitude IL haben, die etwa durch die Beziehung
109851/1616
definiert ist, wobei ^das gyromagnetische Verhältnis für die
Probe undt die Impulslänge ist, und daß die Impulslänge erheblich
kürzer ist als die mittlere Periode zwischen Impulsen.
5. Hochfrequenz-Spektrometer mit einer Einrichtung zur gleichzeitigen
Erregung von hochfrequenten Resonanzen einer Vielzahl von Resonanzlinien in einer zu untersuchenden Probe, die/ein
magnetisches Polarisationsfeld eingetaucht ist, und einer Einrichtung zur Aufnahme eines zusammengesetzten Resonanzsignals,
das von der Probe abgegeben wird und die gleichzeitig in der untersuchten Probe erregten vielen Resonanzliniensignale enthält,
zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vorrichtung zur zeitlichen Veränderung der Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes vorgesehen ist.
6. Spektrometer nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß
ein durch Rauschen gesteuerter Modulator für die Intensität des magnetischen Polarisationsfeldes vorgesehen ist.
7. Spektrometer nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet ,
daß ein Impulsmodulator für das magnetische Polarisationsfeld vorgesehen ist, der mit einer statistischen oder pseudostatistischen
Impulsfolge steuerbar ist.
8. Spektrometer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die
Einrichtung zur Erregung von hochfrequenten Resonanzen aus
- 16 10 9 8 5 1/16 16
einer Einrichtimg besteht, mit der die Probe mit hochfrequenter Energie bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet^ daß die Arbeitsfrequenz der Bestrahlungseinrichtung an einem Ende des Resonanzspektrums der zu untersuchenden
Probe liegt.
109851/1616
ORlGINAi. INSPECtED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US4140970A | 1970-05-28 | 1970-05-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2126384A1 true DE2126384A1 (de) | 1971-12-16 |
Family
ID=21916369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712126384 Withdrawn DE2126384A1 (de) | 1970-05-28 | 1971-05-27 | Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3681680A (de) |
DE (1) | DE2126384A1 (de) |
FR (1) | FR2093891A5 (de) |
GB (1) | GB1329647A (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4034191A (en) * | 1974-08-05 | 1977-07-05 | Varian Associates, Inc. | Spectrometer means employing linear synthesized RF excitation |
US4065714A (en) * | 1976-06-21 | 1977-12-27 | Varian Associates, Inc. | Pulsed RF excited spectrometer having improved pulse width control |
US4166972A (en) * | 1977-10-05 | 1979-09-04 | Southwest Research Institute | NMR discrimination apparatus and method therefor |
FR2464471B1 (fr) * | 1979-08-28 | 1985-08-30 | Southwest Res Inst | Procede et appareil de detection magnetique de substances telles que les explosifs |
US4959543A (en) * | 1988-06-03 | 1990-09-25 | Ionspec Corporation | Method and apparatus for acceleration and detection of ions in an ion cyclotron resonance cell |
DE3829374A1 (de) * | 1988-08-30 | 1990-03-22 | Philips Patentverwaltung | Hochfrequenzerzeuger fuer kernspinuntersuchungsgeraete |
GB2255830B (en) * | 1991-04-02 | 1995-03-08 | British Tech Group | Method of and apparatus for NQR testing |
GB9106789D0 (en) * | 1991-04-02 | 1991-05-22 | Nat Res Dev | Nqr methods and apparatus |
GB9112290D0 (en) * | 1991-06-07 | 1991-07-24 | Nat Res Dev | Methods and apparatus for nqr imaging |
GB0323502D0 (en) * | 2003-10-08 | 2003-11-12 | Mayvers Matthew C | Apparatus and method for safety testing |
-
1970
- 1970-05-28 US US41409A patent/US3681680A/en not_active Expired - Lifetime
-
1971
- 1971-05-25 GB GB1702971A patent/GB1329647A/en not_active Expired
- 1971-05-27 DE DE19712126384 patent/DE2126384A1/de not_active Withdrawn
- 1971-05-28 FR FR7119615A patent/FR2093891A5/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2093891A5 (de) | 1972-01-28 |
US3681680A (en) | 1972-08-01 |
GB1329647A (en) | 1973-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4203819C2 (de) | System und Verfahren zum Analysieren eines Eingangssignals | |
DE2351671C3 (de) | Verfahren zur Messung des gyromagnetischen Resonanzspektrums und Spektrometer zu dessen Durchführung | |
DE2038951A1 (de) | Hochfrequenzspektrometer | |
DE2726270C2 (de) | ||
DE2546225A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ionenzyklotronresonanzspektroskopie mit fourier-transformation | |
DE3508361A1 (de) | Nmr-spektrometer | |
DE4437575C2 (de) | Spektrometer mit kohärenter und periodisch gepulster Strahlung | |
US3968424A (en) | Fourier transform NMR spectroscopy employing a phase modulated rf carrier | |
DE2636733A1 (de) | Signalverarbeitungssystem zur bestimmung der frequenz von signalen und verwendung eines derartigen systems in einer radaranlage | |
DE2110175A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Phasenkontrolle bei einer Fourier-Analyse von abgelesenen Impulsresonanzdaten | |
DE2328472C3 (de) | Verfahren zur magnetischen Resonanz-Spektroskopie und dafür geeignetes Impulsspektrometer | |
DE2126384A1 (de) | Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie | |
DE1928454A1 (de) | Resonanzspektrometer mit Impulsmodulation | |
EP3388855A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur rückgewinnung des zeitlichen bezuges in freilaufenden mr-empfangsketten | |
DE2504003B2 (de) | Verfahren zum Messen der Elektronenspinresonanz und dafür geeignetes Spektrometer | |
DE2126361A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erregen von Resonanz durch Rauschen | |
DE1905680C3 (de) | Anordnung zur Änderung der Dauer frequenzmodulierter Impulse, insbesonde re bei mit Impulsverdichtung arbeiten den Ultraschall Ruckstrahlortungsanlagen | |
DE2356712A1 (de) | Verfahren zur bildung eines magnetischen resonanzspektrums und spektrometer zu dessen durchfuehrung | |
DE2164138A1 (de) | Frequenz-Meßgerät | |
EP0135869B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines in einer Schaltung auftretenden elektrischen Signals | |
DE2024689A1 (de) | Einrichtung zur Erhöhung der Systemgenauigkeit bei Entfernungsmeßverfahren nach dem Laufzeitprinzip | |
DE1673209C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzielen und Verarbeiten eines Resonanzsignals | |
DE4207627C2 (de) | Hochauflösendes Pulsradar mit pseudo-statistischer Modulation | |
DE2216416C3 (de) | Verfahren und Spektrometer zur Erzeugung von Kernresonanzspektren | |
DE1673225C3 (de) | Verfahren zur Hochfrequenz-Resonanzspektroskopie und Spektrometer zu dessen Durchführung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8136 | Disposal/non-payment of the fee for publication/grant |