SU851218A1 - Способ регистрации спектров дерногоМАгНиТНОгО РЕзОНАНСА и уСТРОйСТВО дл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

Л54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СПЕКТРОВ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к технике  дерного магнитного резонанса (ЯМР) и может быть использовано при конструировании спектрометров ЯМР при исследовании свойств физико-химических объектов.

Известен способ регистрации спектров ЯМР при развертке частоты .модул ции , причем устройство дл  его осуществлени  содержит блок получени , магнитного пол , генератор высокочастотной (ВЧ) мощности, приемник, блок частотной развертки и системы регистрации tl .

Однако дл  регистрации спектров ЯМР в твердых телах, где ширина линии составл ет 1-100 Гц и более, необходимо обеспечить развертку частоты модул ции пор дка нескольких мегагерц {дл  протонов), что вызывает большие радиотехнические затруднени .

Наиболее близким к пред1Г1агаемому  вл етс  способ регистрации спектров ЯМР, заключсшицийс  в наложении на исследуемый образец внешнего магнитного пол  и пол  ВЧ-мощности, регистрации изменени  ВЧ-мощности при изменении внешнего магнитного пол . При этом способе внешнее магнитное поле модулируетс  звуковой частотой.

Устройство дл  его .осуществлени  содержит блок развертки магнитного пол , соединенного с блоком получени  магнитного пол  в месте расположени  образца, наход щегос  в датчике ВЧ мощности, гпервый вход которого соединен с генератором ВЧ-мсэдности, а второй вход - с блоком получени  магнитного пол , выход датчика соединен

10 с системой регистрации, состо щей из блока приема ВЧ-мощности, выход которого соединей с блоком усилени  с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход синхронного детектора соединен с фазовращателем ,. а выход - с регистратором Г21 .

Однако в некоторых случа х образцы содержат целый р д магнитно-неэквивалентных  дер, которые дают малоинформативный спектр при данном способе наблюдени .

Из теории ЯМР известно, что в услови х насыцени  исследуемого образца с помс цью ВЧ-мощности вектор  дерной намагниченности, помимо процессии относительно направлени  внешнего магнитного пол  RQ, совершает нутационное движение вокруг направлении H с

частотойU) -У где у- гидромагнитное отношение наблюдаемых  дер; Н - напр женность магнитной компоненты ВЧпрл . в системе координат, вращающейс  с частотой ВЧ-пол , система  дерньос магнитных моментов характеризуетс  стационарными уровн ми энергии в эффективном поле Я рассто ние между которыми задаетс  величиной ВЧ-пол  и внутренними взаимодействи ми в системе  дерных магнитных моментов (локальными пол ми), Наложение в этих услови х на систему  дерных магнитных моментов дополнительного радиочастотного (РЧ) пол , частота которого удовлетвор ет расщеплению между указанными выше уровн ми в эффективном поле Rg, измен ет характер движени  вектора  дерной намагниченности.

Цель изобретени  - повышение разрешающей способности и чувствительности при регистрации спектров ЯМР.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе регистрации спектров ЯМР, заключающемс  в наложении на исследуемый образец внешнего магнитного пол  и пол  ВЧ-мощности, регистрации изменени  ВЧ-мощнссти при изменении внешнего магнитного пол , насыщают систему  дерных магнитных моментов исследуемого образца при заданном значении магнитного пол , налагают дополнительное РЧ-возбуждение , частоту, мощность и направление вектора магнитной компоненты которого относительно направлени  внешнего магнитного пол  измен ют до установлени  минимального поглощени  ВЧ-мощности, настраивают блок синхронного детектировани  на регистрацию сигнала ЯМР на заданную гармонику и призвод т регистрацию спектров поглощени  и дисперсии ЯМР.

Дл  осуществлени  предлагаемого способа регистрации спектров ЯМР в устройство, содержащее блок развертки магнитного пол , соединенного с блоком получени  магнитного пол  в месте расположени  образца, ааход щегос  в датчике ВЧ-мощности, первый вход которого соединен с генератором ВЧ-мощности, а второй вход - с блоком получени  магнитного пол , выход атчика соединен с системой регистрации , состо щей из блока приема ВЧощности , выход которого соединен с блоком усилени  с перестраиваемой частотой , выход последнего соединен с первым входом синхронного детектора, торой вход синхронного детектора оединен с фазовращателем, а выход регистратором , дополнительно ввеены генератор РЧ-возбуждени , блок зменени  частоты, мощности и угла и множитель частоты, причем выход генератора РЧ-возбуждени  соединен со входом блока изменени  частоты, мощности и угла, первые три выхода которого соединены с третьим, четвертым и п тым входами датчика, а четвертый выход соединен с умножителем частоты выход которого соединен с входом фазовращател .

На чертеже изображена блок-схема устройства дл  осуществление предлагаемого способа.

Устройство содержит блоки получени  1 и развертки 2 магнитного пол , генератор 3 ВЧ-мощности, датчик 4 с образцом, генератор 5 РЧ-возбуждени  блок б изменени  мощности, частоты и угла, умножитель 7 частоты, фазовращатель8 , блок 9 приема ВЧ-мощности, блок 10 усилени : с перестраиваемой радиочастотой, синхронный детектор 11 и регистратор 12.

Радиоспектрометр работает следукадим образом.

Блок 1 получени  магнитного пол -, создает в месте расположени  образца магнитное поле заданной величины. Исследуемый образец, наход щийс  в датчике 4, насыщают ВЧ-мощностью, поступающей от генератора 3. Генератор 5 РЧ-возбуждени  выЕ абатывает электромагнитные колебани , частоту которых с помощью блока б измен ют до получени  уменьшени  ВЧ-мощности , регистрируемой с помощью блока 9 приема ВЧ-мощнОсти. Затем с помощью блока б изменени  угла ориентации вектора магнитной компоненты получают дальнейшее уменьшение поглощени . Измен   мощность этого возбуждени , добиваютс  минимального поглощени  ВЧ-мощности образцом. Затем с помощью умножител  7 часто- ты и блока 10 усилени  с перестраиваемой резонансной частотой настраивают синхронный детектор 11 на регистрацию сигнала ЯМР на заданную гамонику , при этом, измен   фазу РЧвозбуждени  фазовращателем.8, добиваютс  мак сигнального детектируемого сигнала, после чего включаютс  блок 2 развертки магнитного пол  и регисттатор 12,

Таким образом регистриру  сигналы поглощени  и дисперсии ЯМР на различных гармониках РЧ-возбуждени , получают информацию о системе  дерных магнитных моментов, что эквивалентно повышению разрешающей способности и чувствительности метода ЯМР дл  малоинформативных спектров. Изобретение может быть использовано при конструировании ЯМР-спектров, дл  исследовани  сложных органических объектов в биологии и химии.

Claims (2)

1. Способ регистрации спектров  дерного магнитного резонанса (ЯМР), ааключающийс  в наложении на исследуемый образец внешнего магнитного ПСЛЯ и пол  высокочастотной (ВЧ ). мощности, регистрации изменени  ВЧмощности при изменении внешнего магнитного пол , отличающийс   тем, что, с- целью повьшени  г разрешающей способности и чувствительности при регистрации спектров ЯМР, насыщайт систему  дерных магнитных моментов исследуемого образца при заданном значении магнитного пол , налагают дополнительное радиочастотное (РЧ) возбуждение, частоту, мощность и направление вектора магнитной компоненты которого относительно направлени  внешнего магнитного поли измен ют до установлени  минимального поглс дени  ВЧ-мощности настраивают блок синхронного детектировани  на регистрацию сигнала ЙМ на заданную гармонику и производ т регистрацию спектров поглощени  и дисперсии ЯМР.

2. Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее блок развертки магнитного пол  в месте расположени  образца, соединенного с блоком получени  магнитного пол , датчик ВЧ-мощности дл  облучени  образца, первый вход которого соединен с генераторомВЧ-мощности, а

второй вход - с блоком получени  магнитного пол ,выход датчика соединен с системой регистрации, состо щей иэ блока приема ВЧ-мощности, выход которого соединен с блоком усилени  с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход синхронного детектора соединен с фазовращателем , а выход - с регистратором, отличающеес  тем, что

0

S него дополнительно введены генератор РЧ-возбуждени , блок изменени  частоты, мощности и угла,- и умножитель частоты, причем выход генератора РЧвозбуждени  соединен со входом блока

5 измкенени  частоты, мощности и угла, первые три выхода которого соединены с третьим, четвертым и п тым входами датчика, а четвертый выхбд соединен с умножителем частоты, выход которого соединён со входом фазовращател .

0

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Туров: Е.А. и др.Ядерный магкитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках М., Наука, 1969, с. 223-226.

2.Леше А. Ядерна  индукци . М., ИЛ, 1963, с. 187, 202-209 (прототип).