Способ измерения распределения плотности парамагнитных центров Советский патент 1984 года по МПК G01N24/10 

Р1зобретение относится к технике исследования химико-физических свойс веществ, в частности к области иссле дования структуры пространственного распределения парамагнитных центров методами магнитной радиоспектроскопии (магнитная интроскопия),и может быть использовано при различных физи ко-химических исследованиях, таких, например, как изучение распределения парамагнитных примесей в твердых телах, изучение распределения парамагнитных дефектов, изучение распределе ния парамагнитных центров в твердых телах в ходе химических реакций. Известен способ измерения распределения плотности парамагнитных цент ров,основанный на выделении при помощи прикладываемых градиентов магни ного поля областей малого объема, в которых сигнал парамагнитного резонанса остается доста:точно узким, с последующим сканированием областей по всему объему исследуемого образца l . Недостатком известного способа является ограниченная область применения. Наиболее близким к изобретению является способ измерения распрецеле ния плотности парамагнитных центров, при котором воздействуют на образец радиочастотным импульсом заданной продолжительности и интенсивности, после чего воздействуют на образец импульсами неоднородного магнитного поля заданной конфигурации, продолясительности и интенсивности 2 . Однако известный способ может применяться лишь для случаев, когда ширина линии парамагнитного резонанса существенно меньше уширения линии возникающего при наложении градиента магнитного поля, что при переходе к ЭПР-спектроскопии значительно су жает возможную область исследований Цель изобретения - расширение области применения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения распределения плотности парамагнитны центров, при котором воздействуют на образец радиочастотным импульсом заданной продолжительности и интенсивности, после чего воздействуют на образец импульсами неоднородного маг нитного поля заданной конфигурации, продолжительности и интенсивности. посл.е окончания воздействия импульсами неоднородного магнитного поля воздействуют на образец вторым радиочастотным импульсом, получают сигнал спинового эха, по зависимости которого от интенсивности и продолжительности импульсов неоднородного магнитного поля судят о распределении плотности парамагнитных центров. На чертеже изображена временная диаграмма последовательности включения радиочастотных импульсов, формирукнцих сигнал спинового эха, и импульсов неоднородного магнитного поля для случая первичного эха. Пример. На образец вещества, помещенный в постоянное однородное магнитное поле, действуют первым и вторым радиочастотным импульсами 1 и 2 с заданной продолжительностью t отстоящими один от другого на время 6. Через промежуток времени t после второго импульса возникает сигнал спинового эха 3. В промежутке времени с между первым и вторым радиочастотными импульсами 1 и 2, формирующими сигнал спинового эха 3, На исследуемый образец воздействуют импульсами неоднородного магнитного поля Д - 6 заданной интенсивности и продолжительности t, -12 3 создающими неоднородность поля заданной конфигурации вдоль осей координат , , т; , что приводит к дополнительной относительной расфазировке спинов, находящихся в разных местах образца, и к зависимости сигнала спинового эха от величины и продолжительности действия импульсов неоднородного магнитного поля. Для пoлVчeния информации о функции распределения плотности парамагнитных центров в исследуемом образце изменяют интенсивность и продолжительность действия импульсов неоднородного магнитного поля 4 - 6 и исследуют возникающие при этом изменения сигнала спинового эха 3. Для получения полной информации о функции распределения парамагнитных центров создают такую конфигурацию неоднородного магнитного поля, при которой исключается совпадение направлений градиентов неоднородного поля в любой точке исследуемого образца. Наиболее простая конфигурация неоднородного магнитного поля - линейная зависимость поля от координат.

3 11057944

Разрешающая способность способаИзобретение позволяет распростране зависит от неоднородной ширинынить измерения пространственного

спектра парамагнитного резонанса ис-распределения в веществе плотности

следуемого объекта и определяетсяпарамагнитных центров на случаи, когсоотношением .5 да неоднородная ширина спектра параДЬ f магнитного резонанса значительно

L .больше, чем масштаб искусственно созгде i) - длительность радиочастотныхдаваемой неоднородности внешнего

импульсов;магнитного поля, что расширяет воэ& - промежуток времени меяздуО можности применения метода парарадиочастотными импульсами;магнитного резонанса для изуче- , l - масштаб разрешения;ния физико-химический процесU - размер образца,сов.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПАРАМАГНИТНЫХ «ЦЕНТРОВ, при котором воздействуют на образец радиочастотным импульсом заданной продолжительности и интенсивности, после чего воздействуют на образец импульсами неоднородного магнитного поля заданной конфигурации,продолжительности и интенсивности, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, после окончания воздействия импульсами неоднородного магнитного поля воздействуют на образец вторым радиочастотньом импульсом, получают сигнал спинового эха, по зависимости которого от интенсивности и продолжительности импульсов неоднородного магнитного поля судят о распределении плотности парамагнитных центров. (Л -{ ( I1 СП со 4;