Способ исследования насыщения линии электронного парамагнитного резонанса Советский патент 1980 года по МПК G01N24/10 

(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ НАСЫЩЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

1

И бретение относится к области элекг/joHHoro пара лагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано при конструировании спектрометров ЭПР.

Известны способы исследования насыщения линии ЭПР, в которых магнитное поле модулирует так, что амплитуда модуляции больше ширины линии, а время прохождения через линию много меньше времени сцин-решеточной релаксации, причем синхронно с частотой модуляции осуществляется импульсное насьщение небольшого участка линии ЭПР l.

Однако эти способы не позволяют исследовать поведение линии во время действия насыщающих высокочастотных импульсов из-за возникающих при этом паразитных сигналов.

Известен также способ исследования насыщения лшши ЭПР, заключающийся в воздействии на сшгаовую систему непрерывным насыщающим высокочастотным полем, прохождении через резонанс медленно изменяющимся по сравнению со скоростью спин-решеточной релаксации поляризующим магнитным полем, модулированным по синусоидальному закону, и .узкрполосной регистрации линии ЭПР, причем амплитуда модуляции меньше ширины изучаемой шпши (метод последовательного насьш1ения) 2.

Недостатком этого способа является то, что он не обеспеч1шает.регистрации временных характеристик процесса насыщения из-за усреднения во времени неравновесной намагничетюсти непрерьтными. высокочастотным и модуляционным полями.

Цель изобретения - получение временных характеристик процесса насыщения линии ЭПР.

Поставленная цель достигается т&л, что пол5физу1ощее магнитное поле модулируют прямоугольными импульсами, период следования которых больше вре37М€Ш1 спин-решеточной рвпаксащш, ампли туда больше ширины исследуемой линии, время нарастания импульсов короче, а длительность больше времени насьпдения измеряемых точек линии, причем сигнал .ЗПР наблюдают в фиксированный момент действия модупирукнцего импульса при условии, что за время регистрации кажч дои точки линии изменение постоянной составляющей поляризующего магнитно поля мало по сравнению с шириной изучаемой линии. В данном случае насьпцающее радиочастотное излучение начинает взаимодей ствовать с данной точкой линии после установлегага для нее резонансных условий путем модуляции пол5физую1дего маг нитного поля и за время действия модулирующего импульса приводит к ее насыщению. Так как к моменту действия следующего модушфующего импульса линия полностью восстанавливается, то последовательно регистрируя сигнал ЭПР в каждой точке шпнш в фиксированный момент действия модулирующих импульсов, получают мгновенное значение лишш ЭПР для данного момента времени. Изменение момента набхподения . позволяе исследовать изменение линии ЭПР с течением, времени;. Пример. Постоянная СВЧ-мощность (25 мВт) частоты 9,5 ГГц подводилась к образцу кварца, облученному нейтронами (ш3фш а линии 2,9э), помещенному в резонатор и постоянное маг1штное поле. Модуляция магнитного поля осуществлялась импульсами длительностью 5 МКС,временами нарастания и спада около 1ОО не и амплитудой около 4,5 э. Частота следования импульсов модуляции составляла Ю КГц, а скорост развертки Mai HiiTHoro поля - около 0,5 э/с. Широкополосная система обработки сигнала позволила производить , опроб1фование сигнала в интересующие моменты времени и егч регистрацию. 4 Использование предлагает ого способа обеспечивает получение мгновенного значения линии ЭПР, что позволяет измерять изменение характеристик линии во времени под действием насьпцающегх) высокочастотного поля. Формула изобретения Способ исследования насьпцения линии электронного парамагнитного резонанса, заключающийся в воздействии на изучаемую спиновую систему высокочастотным насьпцающим магнитным полем и прохождениичерез резонасную область линии гфи наложении линейно изменяющегося поляризующего магнитного поля, отличающийся тем, что , с целью получения временных характеристик процесса насыщения, поляризующее магнитное поле модулируют прямоугольными импульсами, период следования которых больще времени спин-решеточной релаксадик, амплитуда больше щириньт исследуемой яш-ши, время нарастания импульсов короче, а длительность больше времени насыщетшя измеряемых точек линии, причем сигнал ЭПР наблюдают в фиксированный момент действия модулирующего импульса, при условии, что за время регистрации каждой точки линии изменение постоянной составлгяющей поляризующего магнитного поля мало по сравнению с шириной изучаемой линии. Источники ш формации, принятые во внш.зание при экспертизе 1. Лебедев Я. С., Муромцев В. И. ЗПР и релаксация стабилизированных радикалов. -М., Химия, 1972, с. 1282. 4. Пул. Тех1шка ЭПР-спектроскоИ.И. ,М., Мир, 197О, с. 386-396 (прототип).