Способ определения произведения времен ядерной релаксации

 

О П Е 3l 1226

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

МПК б Olr 33(00

G 01п 23 20

Заявлено 26Л .1970 (№ 1442459i26-25) с присоединением заявки 4

Приоритет

Опубликовано 09.VI I I.1971. Бюллетень ¹ 24 УДК 621.383.9(088.8)

Дата опубликования описания 4.Х.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Б. Ф. Алексеев, А. М. Белоногов, А. Г. Граммаков, В. М. Кривцов, А. С. Сердюк и Б. Е. Соботковский

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВЕДЕНИЯ ВРЕМЕН

ЯДЕРНОЙ РЕЛАКСАЦИИ рамагнитного резонанса — ЭПР) от частоты модуляции указанного поля.

При амплитудной модуляции высокочастотного магнитного поля, насыщающего ЭПР в связанной электронно-ядерной спиновой системе, по закону

Нн (t) = Нп+й cos Qt (1) населенности ядерных уровней также модулируются. Это приводит к расширению спектра сигнала ЯМР за счет появления в нем составляющих, кратных частоте модуляции й. При этом важными особенностями обладает сигнал абсорбции 1-й побочной линии, который описывается выражением

U,=K(AcosD t+BsinOt) =К А +В . cos (Qt — q), (2) где К вЂ” постоянный множитель, а коэффициенты А и В определяются соотношениями и „(Q )(йг + Q — дрог) + 2д<отй я

В= (4) (Qû + Й вЂ” Дшз) + 4Д Q

В

i = arctg —, 
Изобретение относится к области использования явления магнитного резонанса для »сследования внутреннего строения веществ, в частности к методам определения времен ядерной релаксации в связанной электронноядерной спиновой системе.

Методика определения произведения времен ядерной релаксации данным способом проста, оперативна и допускает полную автоматизацию и непрерывность измерения. По- 10 следнее особенно важно при необходимости непрерывного контроля за временами релаксации в процессе, например, растворения парамагнитной примеси и определения ее оптимальной концентрации. Возможно преобразо- 15 вание измеряемой величины в напряжение или ток и запись их на ленте самописца.

В настоящем изобретении для измерения произведения времен ядерной релаксации в 20 связанной электронно-ядерной спиновой системе используется специфика явления динамической поляризации ядер (ДПЯ) — сильная зависимость фазы и амплитуды сигнала абсорбции 1-й побочной линии ядерного магнит- 25 ного резонанса (ЯМР) при ДПЯ (возникающей вследствие модуляции населенностей ядерных уровней, которая осуществляется путем амплитудной модуляции высокочастотноГо магнитного поля накачки электронного га- 30 (.а — а )(аз+- а д.з) +-2д.,з а (3) (Q> + Q2 -+- g 2) + 4Д ps ; Ъ" т, л.

Ф,г .Ф

311226 ., (8) 10

Предмет изобретения

Составитель П. Домнин

Т«хрсд Л. Евдоиов

Редактор Ю. Полякова

Корректоры: T. А. Миронова и Е. Н. Зимина

Заказ 2693/17 Изд. ¹ 1111 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий ири Совете Министров (CCP

Москва, УК-Зз, Раушская «a6., д. 4/5

Типография, пр. Сап> нова, 2 гдее= —, Я = — — величины, ооратные вре1 1 г менам продольной и поперечной ядерной релаксации соответственно;

1 со= уою — оз — расстройка частоты для основной линии ЯМР; у — гиромагнитное отношение ядер; оу — частота спин-детектора

ЯМР.

Амплитуда синфазной с модуляцией поля

Нп компоненты сигнала абсорбций 1-й побочной линии при точной настройке на линию основного резонанса ЯМР (Лез=О) равна: л-12

КА(0)=К " ",-. (6) Из выражения (б) для амплитуды КА (О) видно, что при частоте модуляции Q o=+

Т, Т,=а (7) Данный способ определения произведения времен ядерной релаксации позволяет реализовать высокую точность измерений в широком диапазоне измеряемых величин. Это обусловлено большой крутизной по частоте модуляции знакопеременного коэффициента А (О) при переходе его через нулевое значение и сведением процесса измерений к измерению частоты.

Физически предлагаемым способом измеряется произведение времен ядерной релакса5 ции, Если эти времена мало отличаются друг от друга, что имеет место в жидкостях, то указанным способом возможно определение отдельных времен релаксации как

Если времена Т, и Т2 сильно различаются, то, измерив каким-либо известным способом одно из них (например, время Т, по ширине

15 линии ЯМР), другие сразу находят из соотношения (7) .

20 Способ определения произведения времен ядерной релаксации в связанной электронноядерной опиновой системе, заключающийся в использовании инерционности ядерно-резонансной системы, отличающийся тем, что, с

25 целью упрощения определения и повышения его точности, расширяют спектр сигнала абсорбции ядерного магнитного резонанса (ЯМР) путем амплитудной модуляции высокочастотного магнитного поля, насыщающего

30 электронный парамагнитный резонанс (ЭПР); выделяют синхронным детектированием синфазную с модуляцией насыщающего ЭПР поля компоненту сигнала абсорбции первой побочной линии спектра ЯМР; устанавливают

35 значение внешнего магнитного поля соответствующим основному резонансу ЯМР; находят частоту модуляции насыщающего ЭПР поля, при которой указанная синфазная компонента сигнала ЯМР обращается в нуль, по

40 которой и определяют произведение времен ядерной релаксации.