double arrow

П р е д и с л о в и е


МАГНИТНАЯ РАДИОСПЕКТРОСКОПИЯ

(ЧАСТЬ ПЕРВАЯ)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

СТАЦИОНАРНЫЙ ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

В ТВЁРДЫХ ТЕЛАХ

КАЗАНЬ 2010

УДК 537.635, 537.611.43

ББК 22, 28

Утверждено учебно-методической

комиссией физического факультета

Казанского государственного университета

15.02.10

Председатель комиссии

проф. /Таюрский Д. А./

Лабораторный практикум по курсу “Магнитная радиоспектроскопия”

(часть первая).

Издание второе, исправленное и дополненное.

Аннотация

В методическом пособии к лабораторной работе “Стационарный ядерный магнитный резонанс в твёрдых телах” для студентов четвёртого курса изложены основы теории ЯМР в диамагнитных диэлектрических кристаллах и экспериментальные принципы детектирования сигналов ЯМР стационарными методами, а также методика расчёта формы линии ЯМР, полученной в эксперименте. В пособии приведено краткое описание устройства и принципа работы лабораторной установки.

Составители: Теплов М. А.,

Тагиров М. С.,

Егоров А. В.,

Кудряшов А. А.

Мамин Г. В.

Рецензент: зав. кафедрой молекулярной физики КГУ, док. ф.– м. н.,

проф. Скирда В. Д.

ã Физический факультет Казанского государственного университета, 2010

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Стр.

П р е д и с л о в и е…………………………………………………………………..4

1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЯМР В ТВЁРДЫХ ТЕЛАХ……….……………………...4

1.1. Движение свободных ионов……………………………………………......4

1.2. ЯМР в системах связанных спинов………………………………....…......8

1.3. Диполь-дипольные взаимодействия в жёсткой решётке………….…….18

1.4. Метод моментов и форма линии ЯМР……………………………………23

1.5. Вычисление моментов………………………………………...………......26

2. СТАЦИОНАРНЫЕ МЕТОДЫ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ………………………..31

2.1. Метод Q-метра……………………………………………………….........32

2.2. Мостовой метод……………………………………………………….......34

2.3. Метод скрещенных катушек (Блоха)…………………………………….35

2.4. Автодинный детектор (генератор слабых колебаний)…………..….......36

2.5. Двойная модуляция…………………………………………….…...…….38

2.6. Синхронный детектор…………………...……………………….……….40

3. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.……………...…....43

3.1. Назначение спектрометра и его технические характеристики.………..43

3.2. Структурная схема установки и принцип работы…...……..……….......43

4. ЗАПИСЬ И ОБРАБОТКА СПЕКТРОВ ЯМР……………………………….....47

4.1. Программа регистрации спектров ЯМР…………….…………………...47

4.2. Программа расчёта значений магнитного поля…………………….......49

4.3. Программа выделения части спектра с линией ЯМР и вычисления ширины линии………………………………………..…………………………….49

З а д а н и е…..………………………………………………………..…….............52

П р и л о ж е н и я…………………………………………………..…...………….52

П1. Сведения о кристалле CaF2….…………………………..…………..........52

П2. Вычисление моментов экспериментальных кривых….…..……..……...53

П р е д и с л о в и е

Целью данной работыявляется ознакомление с основами теории ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в диамагнитных диэлектрических кристаллах и с экспериментальными принципами детектирования сигналов ЯМР стационарными методами. Небольшой объём руководства не позволяет осветить с необходимой глубиной даже основные аспекты стационарного ЯМР. Поэтому руководство можно рассматривать лишь как элементарное введение в ЯМР, а строгое и последовательное изложение вопросов теории и эксперимента следует искать в следующих монографиях:

1. Абрагам, А. Ядерный магнетизм / А. Абрагам. – М.: ИЛ, 1963. – 553 с.

2. Сликтер, Ч. Основы теории магнитного резонанса / Ч. Сликтер. – М.: Мир, 1967. – 448 с.

3. Лёше, А. Ядерная индукция / А. Лёше. – М.: ИЛ, 1963. – 224 с.

4. Гольдман, М. Спиновая температура и ЯМР в твёрдых телах / М. Гольдман. – М.: Мир, 1972. – 342 с.


Сейчас читают про: