Устройство подавления спин-спиновыхвзаимодействий при ядерном магнитномрезонансе

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических ресиублин

< 830209 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено09.07.79 (21) 2792087/18 25 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 15.05.8l. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 18.05-81 (51)М. Кл..

СÎl К 24/08

Гаеудеретвенньм кемнтет

CCCP ав делам каееретевий к еткрмткй (53) УДК 539. . l43.43 (088,8) (72) Автор изобретения

Г. Н. Бойко

Ф

Институт новых химических проблем AH ССР. (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ СПИН-СПИНОВЫХ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ПРИ ЯДЕРНОМ

МАГНИТНОМ РЕЗОНАНСЕ

Изобретение относится к радиоспектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и может быть использовано для упрощения сложных спектров.

Известные спектрометры ЯМР содержат устройства двойных резонансов, поз воляющие путем воздействия сильного возмущающего поля на систему ядерных спинов подавать взаимодействия в этой системе. Эти устройства содержат кварцевый генератор высокой частоты, узкополосный усилитель мощности и катушку облучения, расположенную в датчике сигналов тщсим образом, что ее магнитная ось ортогональна направлению

° внешнего магнитного поля и может быть направлена коакеиально или ортогонально магнитной оси приемной катушки системы .регистрации спектровГ1) .

Наиболее близклм к изобретению яв ляется устройство подавления спин-спиновых взаимодействий при ЯМР, содержащее передающие каналы с генераторами высокой частоты и усили елями мощно2

: сти, датчик сигналов с высокочастотными катушками для подавления взаимодействий и регистрации сигналов, систему регистрации спектров, электромагнит для создания внешнего магнитного поля. Дат чик содержит две катушки для регистрации сигналов, а третья катушка используется для подавления взаимодействийГ2 Известное устройство можно использовать и для тройных резонансов, если для регистрации сигналов использовать одну катушку, а две другие использовать для подавления спин-спиновых взаимодействий, но по техническому решению это устройство не может быть использовано для подавления спин-епиновых взаимодействий более трех ядер одновременно.

Бель изобретения - расширение области использования и упрощение настройки, исключение влияния сильных взаимодействующих полей на систему регистрации сигналов.

Поставленная цель достигается тем, .что в устройство подавления спин пи10

Зо

5О

3 83 новых взаимодействий при ядерном магнитном резонансе, содержащее передающие каналы с генераторами высокой час:тоты и усилителями мощности, датчик сигналов с высокочастотными катушками дпя подавления взаимодействий и регистрации сигналов, систему регистрации спектров и электромагнит для создания внешнего магнитного поля, введены четыре передающих канала, каждый из которых содержит генератор высокой частоты, выполненный как синтезатор частот, и усилитель мощности, выполненный широкополосным, а датчик сигналов снабжен одной высокочастотной катушкой приема сигналов и четырьмя высокочастотными, катушками подавления взаимодействий, магнитная ось каждой иэ которых ортогональна магнитной оси,катушки приема

:сигналов и составляет угол 45 с нао правлением внешнего магнитного поля.

Вследствие такого геометрического расположения высокочастотных катушек исключается влияние сильных возмущающих полей на систему регистрации спектров и осуществляется достаточно сильная магнитная связь этих полей со спиновой системой образца, располагаемого в катушке приема сигналов.

На фиг. l представлена блок-схема устройства подавления спин-спиновых взаимодействий; на фиг. 2 — геометрическое расположение высокочастотных катушек.

Устройство подавления спин-спиновых взаимодействий содержит генераторы 1-4высокой частоты, широкополосные усилители 5-8, датчик 9 сигналов с высокочастотными катушками l0-l.4 и систему

l5 регистрации спектров ЯМР. Датчик 9 сигналов помещается в постоянное магнитное пс".е Hg> вектор которого расположен в полости,: ХУ под углом 45 к направлению осей Х и У.

Измерительное высокочастотное поле создается катушкой l0, магнитйая ось которой расположена вдоль оси 3. Эта же,катушка служит одновременно и для регистрации сигналов ЯМР и своим зажимом l6 соединена с системой l5 регистрации спектров. Возмущающие высокочастотные поля, необходимые для подавления спин-спиновых взаимодействЫ,. создаются катушками 1l-L4; магнитные оси катушек ll и l3 расположены вдоль оси Х, а магнитные оси катушек l2 и 14 расположены вдоль оси У. Своими зажимами l7-20 эти катушки соединены с усилителями 5-8 мощности, от которых

0209 ф поступают напряжения необходимой частоты и мощности. Подавление взаимодействий в спиновой системе достигается подбором резонансных условий по каждому

5 каналу и фиксируется системой 15 регистрации спектров.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что наличие в нем четырех независимых передающих каналов и четырех катушек подавления позволяет подавлять взаимодействия в сложных спиновых системах, содержащих до пяти одновременно взаиМодействуюших ядер.

С помощью этого устройства можно осу ществлять и другие сложные исследования в области НМР, например получать спектры межъядерных резонансов при, одновременном подавлении спин-с:пиновых взаимодействий и т.д. Если усилители мощности будут широкополосными, а генераторы высокой частоты могут перестраиваться в широком диапазоне частот, как синтезаторы частот, то это позволяет экспериментатору быстро сделать переход на другие частоты подавления без перестройки или смены отдельных узлов, что значительно облегчает эксплуатаци ю устройства.

Предлагаемое устройство обладает широкими функциональными возможностями при. исследовании спектров ЯМР сложных спиновых систем а также надежI костью в эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство подавления спин-спиновых взаимодействий при ядерном магнитном резонансе, содержащее передающие каналы с генераторами высокой частоты и усилителями мощности, датчик сигналов с высокочастотными катушками для подав.ления взаимодействий и регистрации сигналов, систему регистрации спектров и электромагнит для создания внешнего магнитного поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования, упрощения настройки и исключения влияния сильных взаимодей-ствующих полей на систему регистрации сигналов, устройство имеет четыре передающих канала, каждый из которых содержит генератор высокой частоты, выполненный как синтезатор частот, и усилитель мощности, выполненный широкополосным, а датчик сигналов снабжен

830209 фиг. !

17

Составитель В. Покатилов

Техред Н.Келушак Корректор М.демчик т едактор Т. Веселова

Заказ 27 9 l /26 Тираж 907 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. роектная, 4

5 одной высокочастотной катушкой приема:. сигналов и четырьмя высокочастотными катушками подавления взаимодействий, магнитная ось каждой из которых ортогональна магнитной оси катушки приема сигналов и составляет угол 45 с на9 правлением внешнего магнитного поля.

Б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

gq 265545, кл. G OlN 27/78, l968.

2. Патент США % 3771055, кл. 6 03. М 27/78, опублик. l972, (прототип) .