Изобретение относится к области радиоспектроскопии и может быть использовано при изучении структуры и строения химических соединений, а также при разработке различных радиофизических и радиотехнических систем и устройств, основанных на взаимодействии вещества с радиочастотным полем.
Известен способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха, включающий воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра, радиочастотными импульсами с временными интервалами между ними и с частотой заполнения, равной ω
Данный способ не позволяет наблюдать сигналы спинового эха с максимальной амплитудой (т.к. ее величина уменьшается в зависимости от величины расстройки), а также исследовать при этом спектральные, переходные и релаксационные параметры.
Известен также способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха, включающий воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра, радиочастотными импульсами с временными интервалами между ними и с частотой заполнения, равной резонансной частоте ω
Данный способ не позволяет исследовать влияние расстройки на спектральные, переходные и релаксационные параметры.
Задачей данного изобретения является разработка метода ЯКР, позволяющего изучать влияние величины расстройки на различные спектральные, переходные и релаксационные параметры.
Эта задача решается с помощью существенных признаков, указанных в формуле изобретения: общих с прототипом: способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха, включающий воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра, радиочастотными импульсами с временными интервалами между ними и с частотой заполнения, равной резонансной частоте ω
Ниже раскрывается наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым результатом.
Во-первых, предложен способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха, включающий воздействие на образец радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными ω
Во-вторых, такой способ возбуждения и регистрации сигналов спинового эха позволяет наблюдать их с максимальной амплитудой.
В третьих, предлагаемое изобретение позволяет возбуждать резонансные переходы с широкими линиями ЯКР.
Анализ отличительных признаков предлагаемого изобретения показал, что такой способ наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха не обнаружен - он обладает новизной и изобретательским уровнем.
Задачей данного изобретения является разработка способа наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха, позволяющего изучать влияние величины расстройки на спектральные, переходные и релаксационные параметры.
Способ реализован с помощью двухчастотного импульсного спектрометра ЯКР (А. с. СССР N 1132207, G 01 N 24/10, 1984, Бюл. N 48). Один канал настраивается на резонансную частоту ω
На фиг. 1 - 4 и на фиг. 5 - 8 приведены импульсные программы, с помощью которых можно наблюдать сигналы квадрупольного спинового эха по предлагаемому способу. Они отличаются условиями возбуждения сигналов эха.
Вариант N 1. Сначала воздействуют радиочастотными импульсами (или импульсом) с частотой заполнения, равной резонансной частоте ω
Вариант N 2. Сначала воздействуют радиочастотными импульсами (или импульсом) с частотой заполнения, равной ω
Вариант N 3. Первым и последним подают РЧ импульсы с частотой заполнения, равной резонансной частоте ω
Вариант N 4. Первым и последним подают РЧ импульсы с частотой заполнения, равной ω
Рассмотрим реализацию предлагаемого изобретения на примерах двух - и трехимпульсных программ возбуждения сигналов квадрупольного эха.
1. Если воздействовать на образец, содержащий квадрупольные ядра, по программе на фиг. 1, то наблюдаются сигналы эха с амплитудами:
в момент времени
в момент времени
в момент времени
в момент времени
в момент времени
Здесь (I'x)m,m-1 - элемент матрицы оператора Ix в представлении квадрупольного гамильтониана HQ. Ci(xi) являются тригонометрическими функциями угловых длительностей радиочастотных импульсов. Появление этих функций связано с поведением матрицы эволюции квадрупольной спин-системы во время действия импульсов, ωm,m-1 - резонансная частота ω
2. По программе на фиг. 2 сигналы эха наблюдаются:
а) с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
б) с амплитудой E(2) m,m-1 в момент времени
в) с амплитудой E(3) m,m-1 в момент времени
г) с амплитудой E(4) m,m-1 в момент времени
д) с амплитудой E(5) m,m-1 в момент времени
3. По программе на фиг. 3. сигналы эха наблюдаются:
а) с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
б) с амплитудой E(2) m,m-1 в момент времени
в) с амплитудой E(3) m,m-1 в момент времени
г) с амплитудой E(4) m,m-1 в момент времени
д) с амплитудой E(5) m,m-1 в момент времени
4. Сигнал эха по программе на фиг. 4. наблюдается с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
5. Сигналы эха наблюдаются по программе на фиг. 5.:
а) с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
б) с амплитудой E(2) m,m-1 в момент времени
в) с амплитудой E(3) m,m-1 в момент времени
г) с амплитудой E(4) m,m-1 в момент времени
д) с амплитудой E(5) m,m-1 в момент времени
6. Наблюдаются сигналы эха по программе на фиг. 6.:
а) с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
б) с амплитудой E(2) m,m-1 в момент времени
в) с амплитудой E(3) m,m-1 в момент времени
г) с амплитудой E(4) m,m-1 в момент времени
д) с амплитудой E(5) m,m-1 в момент времени
7. Сигналы эха по программе на фиг. 7 наблюдаются:
а) с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
б) с амплитудой E(2) m,m-1 в момент времени
в) с амплитудой E(3) m,m-1 в момент времени
г) с амплитудой E(4) m,m-1 в момент времени
t = 2τ2+τ1;
д) с амплитудой E(5) m,m-1 в момент времени
8. Сигнал эха по программе на фиг. 8 наблюдается с амплитудой E(1) m,m-1 в момент времени
Таким образом, в зависимости от условий возбуждения наблюдаются сдвиги (относительно местоположений сигналов типа Хапа) в местоположениях сигналов эха, которые пропорциональные Для более четкого наблюдения такого эффекта необходимо выбрать вещество (образец) со следующими параметрами:
1. Времена поперечной и продольной релаксации должны быть как можно больше, чтобы τ1 и τ2 можно было установить большими.
Ширина наблюдаемой линии ЯКР исследуемого вещества должна быть как можно больше.
Реализация предлагаемого изобретения проведена на ядрах 63Cu в ВТСП Y1Ba2Cu3O7-d(d > 0) на частоте 31,13 МГц (T = 77 K). Ширина этой линии ЯКР равна ~200 кГц. Один канал настраивается на резонансную частоту (31,13 Мгц), другой - на частоту (31,13 ± 0,1) МГц. Программатор позволяет реализовать любую импульсную программу. При больших значениях τ1 и τ2 хорошо наблюдаются сдвиги (относительно сигналов типа Хана) в местоположениях сигналов эха.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет возбуждать резонансные переходы с широкими линиями ЯКР, получать дополнительную информацию о строении и структуре химических соединений, исследование которых ранее было затруднительно.
Изобретение может быть использовано при исследовании структуры и строения химических соединений, а также при разработке различных радиофизических, радиотехнических систем и устройств, основанных на взаимодействии вещества с радиочастотным полем. В способе наблюдения сигналов квадрупольного спинового эха, включающем воздействие на образец, содержащий квадрупольные ядра, радиочастотными импульсами с временными интервалами между ними и с частотой заполнения, равной резонансной частоте ω
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сначала подают радиочастотные импульсы с частотой заполнения, равной ω
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первым и последним подают радиочастотные импульсы с частотой заполнения, равной резонансной частоте ω
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первым и последним подают радиочастотные импульсы с частотой заполнения, равной ω
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШИРИНЫ НАБЛЮДАЕМОЙ ЛИНИИ ЯКР | 1995 |
|
RU2086966C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯКР-ИЗОБРАЖЕНИЯ | 1993 |
|
RU2094785C1 |
US 5229722 A, 20.07.93 | |||
DE 4024834 A1, 27.02.92. |
Авторы
Даты
2000-04-20—Публикация
1998-10-12—Подача