Способ измерения распределения плотности парамагнитных центров

 

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;

СОЮЗ ЕОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОФ (П1

3(sg С 01 N 24/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3492192/18-25 (22) 09.07.82 (46) 30.07.84. Бюл. Ф 28 (72) А.Д. Милов и А.Ю. Пусеп (71) Институт химической кинетики и горения CO АН СССР (53) 639.143-43(088.8) (56) 1. Ацаркин В.А. и др. ЯМР-интроскопия. Успехи физических наук, 1981, т. 135, вып. 2, с. 285.

2 ° А. Kumar etc. Imaging of Macroscopic Objects by NNR Fourier Zeugmatography.-Naturvissenshaften. 1975, 62, р. 34 (прототип). (54)(57) 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, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью распярения области применения, после 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 плот- I ности парамагнитных центров. t1О5794

Изобретение относится к технике исследования химико-физических свойств веществ, в частности к области исследования структуры пространственного распределения парамагнитных центров методами магнитной радиоспектроскопии (магнитная интроскопия),и может быть использовано при различных физико-химических исследованиях, таких, например, как изучение распределения 10 парамагнитных примесей в твердых телах, изучение распределения парамагнитных дефектов, изучение распределения парамагнитных центров в твердых телах в ходе химических реакций. 15

Известен способ измерения распре" деления плотности парамагнитных центров основанный на выделении при помощи прикладываемых градиентов магнит. ного поля областей малого объема, в которых сигнал парамагнитного резонанса остается достаточно узким, с последующим сканированием областей по всему объему исследуемого образца (1) .

Недостатком известного способа является ограниченная область применения.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения распределе-ЗО ния плотности парамагнитных центров, при котором воздействуют на образец радиочастотным импульсом згданной продолжительности и интенсивности, после чего воздействуют на образец импульсами неоднородного магнитного

35 поля заданной конфигурации, продолжительности и интенсивности (2j .

Однако известный способ может применяться лишь для случаев, когда

40 ширина линии парамагнитного резонанса существенно меньше уширения линии возникающего при наложении градиента магнитного поля, что при переходе к ЭПР-спектроскопии значительно су45 жает возможную область исследований.

Цель изобретения — расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения распределения плотности парамагнитных центров, при котором воздействуют на образец радиочастотным импульсом заданной продолжительности и интенсивности, после чего воздействуют на 55 образец импульсами неоднородного магнитного поля заданной конфигурации, продолжительности и интенсивности, после окончания воздействия импульсами неоднородного магнитного поля воздействуют на образец вторым радиочастотным импульсом, получают сигнал спинового эха, по зависммости которого от интенсивности и продолжительности импульсов неоднородного магнитного поля судят о распределении плотности парамагнитных центров.

На чертеже изображена временная диаграмма последовательности включения радиочастотных импульсов, формирующих 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 продолжительностью1, отстоящими один от другого на время л л

Через промежуток времени после второго импульса возникает сигнал спинового эха 3. В промежутке и времени между первым и вторым радиочастотными импульсами 1 и 2, формирующими сигнал спинового эха 3, на исследуемый образец воздействуют импульсами неоднородного магнитного поля 4 - 6 заданной интенсивности и продолжительности 1,,,2, 1 3, создающими неоднородность поля заданной конфигурации вдоль осей координат

Х,,;, 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 оля. Для получения 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.

1105794

Составитель В. Попадько

Редактор Ю. Ковач Текред А.Кикемезей Корректор О. Луговая

Заказ 5593/34 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Разрешающая способность. способа не зависит от неоднородной ширины спектра парамагнитного резонанса исследуемого объекта и определяется соотношением

ДЬ 1р, Ф л где t„- длительность радиочастотных импульсов; и

- rrpoMezyroK времени между радиочастотными импульсами;

- масштаб разрешения;

Ь - размер образца.

Изобретение позволяет распространить измерения пространственного распределения в веществе плотности параиагнитных центров на случаи, когда неоднородная ширина спектра парамагнитного резонанса значительно больше, чем масштаб искусственно создаваемой неоднородности внешнего магнитного поля, что расширяет sosможности применения метода парамагнитного резонанса для изуче-, ния физико-химический процессов.