RU2122203C1 - Способ возбуждения сигналов спинового эха - Google Patents
Способ возбуждения сигналов спинового эха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122203C1 RU2122203C1 RU97121116A RU97121116A RU2122203C1 RU 2122203 C1 RU2122203 C1 RU 2122203C1 RU 97121116 A RU97121116 A RU 97121116A RU 97121116 A RU97121116 A RU 97121116A RU 2122203 C1 RU2122203 C1 RU 2122203C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transitions
- pulses
- frequency
- radio
- frequencies
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при изучении структуры и строения химических соединений. В способе возбуждения сигналов спинового эха, включающем воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра с многоуровневой спин-системой, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам трех переходов, и регистрацию сигналов откликов на них, в качестве образца выбирают вещество, содержащее квадрупольные ядра с четырехуровневой спин-системой, подают сначала два радиочастотных импульса с частотой заполнения, равной частоте ω3 верхнего перехода, затем остальные радиочастотные импульсы с частотами заполнения, равными частотам ω2 и ω1 среднего и нижнего переходов. Длительности радиочастотных импульсов на всех возбуждаемых переходах устанавливают по максимумам наблюдаемых сигналов, временные интервалы между импульсами на каждом переходе - меньше времени поперечной релаксации, а между импульсами на разных переходах - меньше времени продольной релаксации. Изобретение позволяет возбуждать сигналы спинового эха на трех соседних переходах четырехуровневой спин-системы, повысить сигнал/шум наблюдаемых откликов на среднем и нижнем переходах. 4 ил.
Description
Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изучении структуры и строения химических соединений.
Известен способ возбуждения сигналов спинового эха, включающий воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра с многоуровневой спин-системой, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам двух соседних переходов, и регистрацию сигналов откликов на них [1] - В. Г. Гречишкин, Н.Е. Айнбиндер /Двухчастотное возбуждение квадрупольного спинового эха //Письма в ЖЭТФ, 1967, т. 5, N 3. с. 87-89.
Недостатком данного способа является невозможность возбуждения сигналов спинового эха на всех одноквантовых переходах четырехуровневой спин-системы.
Известен также способ возбуждения сигналов спинового эха, включающий воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра с многоуровневой спин-системой, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам трех переходов, и регистрацию сигналов откликов на них [2] - А.С. Ким. Трехчастотное импульсное воздействие на трехуровневую квадрупольную спин-систему //Радиоспектроскопия. Пермь. 1993. N 21. с. 61-64. Он взят нами за прототип.
Недостатком данного способа является невозможность возбуждения сигналов спинового эха на всех одноквантовых переходах четырехуровневой спин-системы.
Задачей данного изобретения является разработка способа возбуждения сигналов спинового эха, позволяющего наблюдать сигналы откликов на трех соседних переходах четырехуровневой спин-системы.
Эта задача решается с помощью существенных признаков, указанных в формуле изобретения: общих с прототипом - способа возбуждения сигналов спинового эха, включающего воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра с многоуровневой спин-системой, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам трех переходов, и регистрацию сигналов откликов на них - и отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков - в качестве образца выбирают вещество, содержащее квадрупольные ядра с четырехуровневой спин-системой, подают сначала два радиочастотных импульса с частотой заполнения, равной частоте ω3 верхнего перехода, затем остальные радиочастотные импульсы с частотами заполнения, равными частотам ω2 и ω1 среднего и нижнего переходов, причем длительности радиочастотных импульсов на всех возбуждаемых переходах устанавливают по максимумам наблюдаемых сигналов, временные интервалы между импульсами на каждом переходе - меньше времени поперечной релаксации, а между импульсами на разных перехода - меньше времени продольной релаксации.
Ниже раскрывается наличие причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения с достигаемым результатом.
Во-первых, впервые предложен способ возбуждения сигналов спинового эха на трех соседних переходах четырехуровневой спин-системы.
Во-вторых, способ позволяет повысить уровень сигнал/шум наблюдаемых сигналов на среднем и нижнем переходах за счет применения специальной импульсной программы.
Анализ всех отличительных признаков предлагаемого изобретения показал, что изобретательский уровень высок, раньше такая задача вообще не ставилась из-за сложности решения в теоретическом и практическом планах.
На фиг. 1 приведена схема уровней и переходов четырехуровневой (I = 7/2) спин-системы, на фиг. 2-4 - импульсные программы возбуждения сигналов спинового эха на трех соседних переходах четырехуровневой спин-системы.
Рассмотрим возбуждение сигналов спинового эха по общей импульсной программе на фиг. 2. В качестве образца выбираем вещество, содержащее квадрупольные ядра с четырехуровневой (I ≥ 7/2) спин-системой (например, 123Sb, 209Bi). Воздействуем на него двумя радиочастотными импульсами с частотой заполнения, равной частоте ω3 верхнего перехода (7/2 - 5/2) и с временным интервалом τ1 между импульсами τ1<T - время поперечной релаксации этого перехода). Через время τ2(τ2<T - время продольной релаксации этого же перехода) подается одновременно пара РЧ импульсов с частотами заполнения, равными частотам ω2 (переход 5/2 - 3/2) и ω1 (переход 3/2 - 1/2), а через время 
где T и T - времена поперечной релаксации переходов 5/2 - 3/2 и 3/2 - 1/2) другая пара РЧ импульсов с этими же частотами заполнения.
На частоте ω3= ω7/2,5/2 наблюдается сигнал спинового эха с амплитудой
в момент времени t = 2τ1.
На частоте ω2= ω5/2,3/2 наблюдаются:
первый сигнал с амплитудой
в момент времени
второй сигнал с амплитудой
в момент времени
третий сигнал с амплитудой
в момент времени
четвертый сигнал с амплитудой
в момент времени
t = 2τ3+τ2+τ1;
пятый сигнал с амплитудой
в момент времени
шестой сигнал с амплитудой
в момент времени
седьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
восьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
На частоте ω1= ω3/2,1/2 наблюдаются:
первый сигнал с амплитудой
в момент времени
второй сигнал с амплитудой
в момент времени
t = 2τ3+τ2+τ1;
третий сигнал с амплитудой
в момент времени
четвертый сигнал с амплитудой
в момент времени
пятый сигнал с аплитудой
в момент времени
шестой сигнал с амплитудой
в момент времени
седьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
восьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
Здесь
элемент оператора Ix в представлении квадрупольного гамильтониана HQ; Ai(Xi,Yi,Zi), Bi(Xi,Yi,Zi),
Ci(Xi, Yi,Zi) являются тригонометрическими функциями угловых длительностей радиочастотных импульсов. Появление этих функций связано с поведением матрицы плотности квадрупольной спин-системы во время действия импульсов; τ1 - временной интервал между импульсами на переходе 7/2 - 5/2, τ2 - временной интервал между вторым импульсом на переходе 7/2 - 5/2 и первыми импульсами на переходах 5/2 - 3/2 и 3/2 - 1/2, τ3 - временной интервал между импульсами на переходе 5/2 - 3/2 (или 3/2 - 1/2); ω3= ω7/2,5/2,ω2= ω5/2,3/2,ω1= ω3/2,1/2 - частоты верхнего, среднего, нижнего возбуждаемых переходов, ω5/2,1/2 - частота двухквантового перехода 5/2 - 1/2 и равна ω5/2,3/2+ω3/2,1/2.
Программы на фиг. 3 и 4 являются вариантами общей программы на фиг. 2. Формула изобретения написана с учетом всех приведенных программ.
в момент времени t = 2τ1.
На частоте ω2= ω5/2,3/2 наблюдаются:
первый сигнал с амплитудой
в момент времени
второй сигнал с амплитудой
в момент времени
третий сигнал с амплитудой
в момент времени
четвертый сигнал с амплитудой
в момент времени
t = 2τ3+τ2+τ1;
пятый сигнал с амплитудой
в момент времени
шестой сигнал с амплитудой
в момент времени
седьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
восьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
На частоте ω1= ω3/2,1/2 наблюдаются:
первый сигнал с амплитудой
в момент времени
второй сигнал с амплитудой
в момент времени
t = 2τ3+τ2+τ1;
третий сигнал с амплитудой
в момент времени
четвертый сигнал с амплитудой
в момент времени
пятый сигнал с аплитудой
в момент времени
шестой сигнал с амплитудой
в момент времени
седьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
восьмой сигнал с амплитудой
в момент времени
Здесь
Ci(Xi, Yi,Zi) являются тригонометрическими функциями угловых длительностей радиочастотных импульсов. Появление этих функций связано с поведением матрицы плотности квадрупольной спин-системы во время действия импульсов; τ1 - временной интервал между импульсами на переходе 7/2 - 5/2, τ2 - временной интервал между вторым импульсом на переходе 7/2 - 5/2 и первыми импульсами на переходах 5/2 - 3/2 и 3/2 - 1/2, τ3 - временной интервал между импульсами на переходе 5/2 - 3/2 (или 3/2 - 1/2); ω3= ω7/2,5/2,ω2= ω5/2,3/2,ω1= ω3/2,1/2 - частоты верхнего, среднего, нижнего возбуждаемых переходов, ω5/2,1/2 - частота двухквантового перехода 5/2 - 1/2 и равна ω5/2,3/2+ω3/2,1/2.
Программы на фиг. 3 и 4 являются вариантами общей программы на фиг. 2. Формула изобретения написана с учетом всех приведенных программ.
Амплитуды сигналов на всех трех возбуждаемых переходах пропорциональны ω7/2,5/2, т. е. частоте заполнения двух первых радиочастотных импульсов. Предлагаемое изобретение проверено на поликристаллическом SbCl3 (резонанс ядер 123Sb, I = 7/2) при температуре 294K и 77K. Сигнал/шум наблюдаемых сигналов на всех трех переходах при T = 294K ~ 10, а при T = 77K ~ 25.
Claims (1)
- Способ возбуждения сигналов спинового эха, включающий воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра с многоуровневой спин-системой, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам трех переходов, и регистрацию сигналов откликов на них, отличающийся тем, что в качестве образца выбирают вещество, содержащее квадрупольные ядра с четырехуровневой спин-системой, подают сначала два радиочастотных импульса с частотой заполнения, равной частоте ω3 верхнего перехода, затем остальные радиочастотные импульсы с частотами заполнения, равными частотам ω2 и ω1 среднего и нижнего переходов, причем длительности радиочастотных импульсов на всех возбуждаемых переходах устанавливают по максимумам наблюдаемых сигналов, временные интервалы между импульсами на каждом переходе - меньше времени поперечной релаксации, а между импульсами на разных переходах - меньше времени продольной релаксации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97121116A RU2122203C1 (ru) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Способ возбуждения сигналов спинового эха |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97121116A RU2122203C1 (ru) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Способ возбуждения сигналов спинового эха |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122203C1 true RU2122203C1 (ru) | 1998-11-20 |
Family
ID=20200213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97121116A RU2122203C1 (ru) | 1997-12-02 | 1997-12-02 | Способ возбуждения сигналов спинового эха |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122203C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7932720B2 (en) | 2005-11-27 | 2011-04-26 | Acuitas Medical Limited | Magnetic field gradient structure characteristic assessment using one dimensional (1D) spatial-frequency distribution analysis |
-
1997
- 1997-12-02 RU RU97121116A patent/RU2122203C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ким А.С. Трехчастотное импульсное воздействие на трехуровневую спин-систему.-Пермь, Радиоспектроскопия, 1993, N 21, с.61-64. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7932720B2 (en) | 2005-11-27 | 2011-04-26 | Acuitas Medical Limited | Magnetic field gradient structure characteristic assessment using one dimensional (1D) spatial-frequency distribution analysis |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brunner et al. | Sensitivity and performance time in NMR imaging | |
| RU2104565C1 (ru) | Способы измерения диффузии посредством ядерного магнитного резонанса (варианты) | |
| EP0277745A2 (en) | Methods and apparatus for detecting certain compounds | |
| US4678995A (en) | Apparatus and method for determining the presence of substances in a sample by NMR and producing an NMR image thereof | |
| US5668474A (en) | Method in the form of a pulse sequence for fast nuclear magnetic resonance imaging | |
| US6291996B1 (en) | Apparatus for and method of determining values of relaxation parameters | |
| US5491414A (en) | Method of nuclear quadrupole resonance testing of integral spin quantum number systems | |
| CN111033291A (zh) | 用于使用核磁共振来确定含氢样本的性质的设备和方法 | |
| Leu et al. | Fixed and pulsed gradient diffusion methods in low-field core analysis | |
| RU2122203C1 (ru) | Способ возбуждения сигналов спинового эха | |
| Miller et al. | NMR imaging of solids with a surface coil | |
| RU2184368C1 (ru) | Способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха | |
| RU2147743C1 (ru) | Способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха | |
| RU2086967C1 (ru) | Способ нутационной релаксометрии | |
| RU2140069C1 (ru) | Способ возбуждения дополнительных сигналов эха | |
| RU2171981C1 (ru) | Способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха | |
| RU2148817C1 (ru) | Способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха | |
| US5227723A (en) | Imaging method | |
| RU2151386C1 (ru) | Способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха | |
| DE3539991A1 (de) | Verfahren zur aufzeichnung der materialeigenschaften eines zu untersuchenden gegenstandes | |
| EP0507551A1 (en) | Multidimensional NMR spectroscopy using switched acquisition time gradients for multiple coherence transfer pathway detection | |
| US20190049397A1 (en) | Apparatus and methods for determining properties of liquid-bearing solids using nuclear magnetic resonance | |
| RU2105967C1 (ru) | Способ воздействия на трехуровневую квадрупольную спин-систему | |
| RU2151387C1 (ru) | Способ определения параметра асимметрии градиента электрического поля в кристаллах | |
| JPH0316853B2 (ru) |