Способ измерения времени спин-решеточной релаксации Советский патент 1977 года по МПК G01N27/78 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ СПИН-РЕШЕТОЧНОЙ РЕЛАКСАЦИИ

1

Известен способ измерения времени спиярешеточной релаксации иеоднородио уширенной линии поглощения в спектре электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), заключающийся в импульсном насыщении лиНИИ поглощения на резонансной частоте большой мощностью сверхвысокочастотных (СВЧ колебаний и одновременной модуляции резонансной величины напряженности магнита ного поля, снятии импульсного насыщения и одншременной модуляции полн в последующем наложении на образец резонансных СВЧ колебаний малой мощности и в наблюдении восстансязления нмпульсно-насыщенной линии поглощения в спектре ЭПР. Однако такой способ приводит к получению веточных величин времени релаксации, так как благодаря эффектам кросс елаксацни насыщение диффундирует на соседние спинпакеты неоднородно ущирениой линии и ее наблюдаемое время восстановления после импульсного насыщения отличается от истинного. Этот недостаток частично устраняется модуляцией в момент насыщения резонансной величины магнитного поля. При

достаточной астоте и модуляции насыщение можно распространить на участок, превышающий зону кросс-релаксации и спектральной диффузии. Если модуляцию осуществлять по синусоидальному П-образному шш другому peгyляpнo y закону, то насыщение на краях модуляционного участка и в его центре будет неодинаковым.

Для уменьшения искажающего влияния процессов кросс-релаксации и спектральной д{ ффузии на истинную величину времени ре- лаксации по предлагаемому способу модуляцию величины резонансной напряженности магнитного поля осуществляют по закону случайно флуктуирующей во времени функ.цииа выбранной так, что ее среднее значение равно нулю, среднеквадратичное отклонение превышает глубину кросс-релаксадии н спектральной диффузии, а время кс реляции меньше времени кросс-релаксации и спектральной диффузии.

Процесс измерения времени релаксации состоит в следующем. , t-t sV V . ,. . , . ,, . Исследуемый образец помещают в ыаг нитное поле, компонешш котороаго ц ослл X, Y, Zвмехуг вид + AHjCi) , H 2H -CosCu i) в интервалы времени, когда на образец подают насыщающее микрюолновое пою с амплитудой Hj ,- компонента Н% сос тоит из суммы постоянного поля Но и случайного флуктуирующего поля Д Hj (), среднее значение которого равно нулю, сре неквадратичное отклонение превышает ну кросс-релаксации и спектральной диффуз а время корреляции меньще времени кроссрелаксации и спектральной диффузии. Под действием насыщающего микроволнсеого по ля одновременно оказывается насыщенной достаточно широкая область неоднородно ущиренной линии, в частности это может быть вся неоднородная линия. После снятия насыщения с одновременной модуляцией магнитного поля на образец подают слабое контрольное микроволновое поле и регистрируют сигналы импульсного восстансжления. При выборе насыщения в пределах широкой частотной области неоднородной линии градиент спиновой поляризации примерно равен нулю и, следовательно, после окончания насыщающего импульса можно пренебречь эффектами кросс-релаксации и спектральной диффузии. В связи с этим форма сигналов импульсного восста41 новления определяется лишь эффектами пин- рещеточной релаксации. Фоомулл иаобортения Способ измерения времени спин-решеточной релаксации неоднородно уширенной линии поглощения в спектре электронного парамагиитврго резонатора (ЭПР), заключающийся в импульсном насыщении линии поглощения на резонансной частоте большой мощностью сверхвысокочастотных(СВЧ колебаний и одновременной модуляции резонансной величины напряженности магнитного поля, снятии импульсного насыщения и одновременной модуляции поля, в последующем наложении на образец резонансных СВЧ колебаний малой мощности и в наблюдении восстановления им пульс нрг-насыщен- ной линии поглощения в спектре ЭПР, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения искажающего влияния процессов кросс-релаксации и спектральной диффузии на истинную величину времени восстановления импульсно-насыщенной линии поглощения времени спин-решеточной ре- лаксациИг модуляцию величины резонансной . напряженности магнитного поля осуществляют по закону случайно флуктуирующей во времени функции, выбранной так, что ее среднее значение равно нулю, среднеквадратичное от1клонение превышает глуби 1у кросс-релаксации и спектральной диффузии, а время корреляции меньше времяникроссрелаксации и спектральной диффузии.