Явление ЯМР обычно используется для идентификации веществ. Это основное, куда его можно использовать. И если вы еще мало знаете о ЯМР, то полазив по гуглу вы так и подумаете что вот эта фигня годится только для того чтобы в смесях из нескольких веществ определять наличие тех или иных примесей..
Но все что вы здесь будете читать в этой ветке, практически собирается по крупицам из гугла и кое каких, более менее человеческим языком написаных работ по ЯМР, только не в контексте спектроскопии, а применительно к нашей общей проблеме поиска СЕ...
СНАЧАЛА КОНЕЧНО ЖЕ БАЗОВАЯ ИНФА ПО ЯМР
Ядерный магнитный резонанс - это колебательный процесс в атомах в магнитном поле. Любое вещество, находясь в магнитном поле поляризует атомы вещества так, что вращение электронов вокруг ядра во всех атомах происходит в одном и том же направлении. Причем виртуальная ось вращения электронов колеблется, описывая в пространстве два конуса, вершины которых находятся в условной центре атома. Это и есть прецессия ядра. Ведь это движение относительно, и наука точно не знает прецессирует ли ось вращения фигуры, описываемой орбитальными электронами, или прецессирует само ядро.
Для того чтобы изучать это явление ученые изобрели установку ЯМР. В нее входит магнитная система и резонансные катушки.
Примерно выглядит это так - имеется два магнита между которыми катушка, внутри которой образец (рабочее тело) .
Магниты или электромагниты необходимы для создания равномерного магнитного поля в области расположения исследуемого вещества, помещаемого в пробирку или капсулу. Поскольку эффект ЯМР усиливается при увеличении силы магнитного поля, то обычно в таких установках создается МП большой величины, от 1 до нескольких тесла.
Если поле магнита усиливать - частота прецессии увеличивается, и наоборот. Для этого имеются модуляционные катушки на магнитах, с их момощью незначительно меняется магнитное поле, одновременно же сигнал с этих катушек идет и на вход Х осцилографа, он обеспечивает развертку по горизонтали.
Резонансные катушки в установке необходимы для подачи на образец переменного магнитного поля изменяемой частоты. Изменение частоты происходит в некоторых пределах, для этого используется SWEEP генератор, частота в котором управляется пилообразным напряжением. При этом она изменяется линейно в заданных пределах (так называемый SPAN).
Чтобы не мудрить, проще использовать выход пилообразного напряжения с осцилографа
Сам процесс измерения ЯМР происходит следующим образом:
Например если хотят определить имеется ли в веществе водород, то задают магнитное поле в магнитной системе, например величиной 2 тесла. При этом известно что МП данной величины устанавливет ядерный резонанс на частоте 85,15мгц. На образец подается переменное магнитное поле попеременно на частотах 85,15мгц и 90мгц например, посредством резонансных катушек. Если в образце имеется водород, то на частоте 85,15мгц имеется поглощение сигнала, а на частоте 90мгц или любой другой, поглощения нет. Сам эффект поглощения определяется измерительным усилителем, и это выводится на осциллограф или на компьютер в виде спектрограммы. По величине поглощения сигнала на частоте резонанса судят о процентном содержании водорода в исследуемом веществе. Чем больше водорода, тем сильнее поглощение.
Существует несколько вариантов реализации установок ЯМР. Они бывают с фиксированной частотой и со сканированием частоты. Если установка с фиксированной частотой, тогда сканирование спектра осуществляется посредством изменения величины магнитного поля. Это можно сделать с помощью модуляционных катушек, на которые подается пилообразный ток (для линейной развертки). Величиной модуляции задается SPAN анализатора. Такой вариант более чувствительный, поскольку резонансные катушки могут быть настроены на максимум добротности на требуемой частоте, также нет необходимости применять широкополосные измерительные усилители, потому как измерение происходит на одной частоте, то усилитель используется узкополосный с минимальными шумами и помехами. Его чуствительность как минимум в 10-20 раз лучше чем у самого качественного широкополосного усилка.
ЯМР (ядерный магнитный резонанс)еще одно описание процесса
Магнитно-резонансная визуализация возможна вследствие физического эффекта : прецессии ядер вокруг вектора напряженности под действием сильного статического (постоянного) магнитного поля . Вращающийся протон (ядро водорода) прецессирует в сильном магнитном поле. На ядро, прецессирующее в приложенном магнитном поле, можно воздействовать внешним переменным электромагнитным полем (радиоволной). Воздействие радиочастотного излучения увеличивает угол наклона оси прецессии ядра. Радиоволны же воздействуют на прецессирующие ядра вследствие совпадения частоты этого излучения с собственной частотой прецессии – явление ядерно-магнитного резонанса. После выключения внешнего электромагнитного сигнала ядра возвращаются в свое первоначальное положение – процесс релаксации, и при этом излучают электромагнитные волны. Эти волны улавливаются принимающей катушкой во время фазы регистрации МР-сигнала и пересылаются в компьютер, где и происходит математическая реконструкция полученных данных в изображение.