Способ измерения параметров взаимодействия между парамагнитными центрами Советский патент 1982 года по МПК G01N24/10 

(54) СПСЮОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ПАРАМАГНИТНЫМИ ЦЕНТРАМИ

1

Изобретение относится к измерению параметров взаимодействия между парамагнитными центрами радкоспектроскопическими методами и может быть испопьзовано при различных структурных физике химических исследованиях.

Известен способ измерения взаимодействия между парамагнитными центрами с использованием двойного электронэлектронного резонанса С

Однако данный способ не обеспечивает возможности плавной и жестко контролируемой частоты перестройки радиочастотных генераторов.

Наиболее близким к предложенному является способ измерения параметров взаимодействия между парамагнитными центра га, включающий помещение образца в поляризующее магнитное поле и формирование сигнала спинового эха от двух групп парамагнитных центров, причин возбуждение первой группы парамагнитных центров осуществляется путем воздействия на образец последовательности радиочастотных импульсов, а для возбуждения второй группы парамагнитных центров используется дополнительный радиочастотный импульс, подаваемый в одном из- интервалов последовательности радиочастотных импульсов С 2 .

Однако для осуществления известного способа необходим бимодальный резонатор, обе моды которого настраиваются на зеемановские частоты обеих групп

10 парамагнитных центров, взаимодействие которых изучается, а также Два отдельных радиочастотных генератора на этих частотах. Кроме того, необходимо, чтобы была обеспечена ;возможность плавной и

ts жестко контролируемой перестройки частоты одного из генератор ж относительно другого в связанной с этим генератором моды колебаний резонатора. Удовлетворение этих требований в настоящее время

20 часто встречает значительные технические трудности.

Целью изобретения является повьпиение точности измерений путем упрощения системы возбуждения парамагнитных цент ,ров. Указанная цель достигается тем, что согласно способу намерения параметров взаимодействия между парамагнитными центрами, включающем помешение образца в попяризуклцее магнитное поле и фс мирование сигнала спинового эха от двух групп парамагнитных центров, причем возбуждение первой группы парамагнитных центров осуществляется путем воздействия на образец последовательности радиочастотных импульсов, а для возбуждения второй группы парамагнитны центров используется дополнительный радиочастотный импульс, подаваемый в одном из интервалов последовательности радиоч;астотных импульсов, дополнительный радиочастотный импульс подают на фиксированной несущей, частоте, равной несущей частоте последовательности ради частотных вмпульсов, и на время действия дополнительного импульса изменяют поля ризующее магнитное поле в образце до величины, при которой зеемановская частота второй группы парамагнитных центров становится равной несущей частоте последовательности радиочастотных импульсов. Технически это можно осуществить, например, посредством модуляции поляризующего магнитного поля в месте расположения образца г ямоугольным импуль сам, совпадающим по времени и длительностя с дополнительным радиочастотным импульсом, а амплитуда и полярность импульса модуляции поляризующего магнитного поля должны устанавливаться TaioiMH, чтобы зеемановская частота второй группы парамагнитных центров в результируклцем поляризующем магнитном поле была равна несущей частоте последо вательности радиочастотных импульсов. Для Осуществления предложенного способ Испсвп зуют обычный одномодовый резонатор, и один генератор радиочастотных импульсов, работающий на фиксированной частоте. Перестройка Ъеемановскрй часто ты второй группы парамагнитных центров возбуждаемых дополнительным радиочастотным импульсом, производится прос тым изменением амплитуды модулирукоце импульса поляризующего магнитного поля На чертеже представлены графики, поясняющие принцип осуществления способа. В координатах 0 -М о приведен гипот тический спектр электронного- парамагнит ного рез жанса с расщеплением ДНо межд ИНИЯМИ 1-3, принадлежащими различным взаимодействующим парамагнитным центрам. Сигнал спинового эха наблюдают за счет возбуждения линии 1. В координатах Ррц -t показано изменение радиочастотной модности в резонаторе во времени. Импульсы 4 представляют собой возбуждающие импульсы последовательности радиочастотных импульсов с интервалом Т между ними. Через интервал Т после второго возбуждающего импульса из последовательности радиочастотных импульсов появляется сигнал 5 спинового эха. Дополнительный радиочастотный импульс 6 подается в пределах второго интервала ТГ после второго возбуждающего импульса последовательности радиочастотных импупьсов. В координатах HQ - -Ь показано изменение попяризую.шего магнитного поля во времени. Во время действия последовательности радиочастотных импульсов и наблюдения сигнала спинового эха величина поляризующего магнитного поля постоянна и равна Ир , при котором зеемановская частота линии I триплета равна WQ- ТчИолГДе Т-1 - эффективное гиромагнитное отношение первой группы парамагнитных центров и равна частоте последовательности радиочастотных импульсов. Модулирующий импульс 7 амплитудой йИо совпадает по времени с дополнительным радиочастотным импульсом и несколько перекрывает его. Амплитуда импульса устанавливается из условия Ноц-дЦ- ; где .- эффективное гиромагнитное отношение второй группы парамагнитных центров. В координатах U(.-&H показано примерное изменение сигнала спинового эха в зависимости от амплитуды модулирующего импульса. При равенстве амплитуды моделЕ ующего импульса лИо или2лНо происходит возбуждение линий 2 или 3 и в результате происходит изменение амплитуды спинового эха. Технико-экономический эффект предложетшого способа является техническим и определяется повьпиением точности измерений параметров взаимодействия между парамагнитными центрами, что расширяет возможности изучения физикохимических процессов в веществе. Предложенный способ позволяет извлечь новую дополнительную информацию о различных веществах, получение которой или невозможно или сопряжено со значит яьными трудностями. 59 Формула изобретения Способ измерения параметров взаимодействия меящу парамагнитными центрами включающий помещение образца в попяризуюшее магнитное попе и формирование сигнала спинового эха от двух групп парамагнитных центров, причем возбуждение первой группы парамагнитных центров осуществляется путем воздействия на образец последовательности радио-, частотных импульсов, а для возбуждения второй группы парамагнитных центров используется дополнительный радиочастотный импульс, подаваемый в одном из интервалов последовательности радиочастотных импульсов, отличаюш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем упрощения системы возбуждения парамагнитных цент

%да 96 ров, дополнительный радиочастотный импульс подают на фиксированной несушей частоте, равной несушей частоте последовательности радиочастотных импульсов, и на время действия дополнительного импульса изменяют поляризуюшее магнитное попе в образце до величины, при которой зеемановская частота второй группы парамагнитных центров становится равной несушей частоте последовательности радиочастотных импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Верц Дж., Болтон Дж. Теория и практика приложения метода ЭПР. М., Мтф, 1975, с. 406. 2.Авторское свидетельство СССР № 741135, кл. GO1 N 24/1Q, 1980 (прототип).