Спад свободной индукции (ССИ)   

Спад свободной индукции (ССИ)
 t 
M   exp i  H  exp  
 T2 
ССИ
 0 
"
1

;  
2
2
2
2
 0   0      H1 T1
T2
t
H
Спектрометр с преобразованием
Фурье

f     Gˆ1 t  exp jt dt
ССИ
0
t
H
Международный симпозиум «Современные
достижения магнитного резонанса 2010»
Уве Айхов
Когерентный спектрометр
Опорный
генератор
Формирователь
РЧ импульсов
Коммутатор
Предусилитель
Формирователь
последовательности
импульсов
Усилитель и
аттенюатор
=90
Устройство
регистрации
Синхронный
детектор А
Синхронный
детектор Б
Формирователь импульсов
Генератор
1-1000 МГц
Генератор
1-236 ГГц
(диод Гана)
Формирователь
РЧ импульсов
Диодный
переключатель
Широкополосный
усилитель
мощности
Широкополосный
усилитель
мощности
(лампа
бегущей волны)
ЯМР
ЭПР
Фаза выходного сигнала
(обязательно для Фурье)
G  Ge
j
G  A  jB
90
e
j 0
1
e

j
2

e
2

 j
2
 j
Фаза выходного сигнала
(обязательно для Фурье)
Канал А
Синхронный
Детектор A
вход
фаза=0
Канал B
Синхронный
Детектор B
фаза=90
Фазовое циклирование
фаза=0
фаза=90
Опорный
генератор
фаза=180
фаза=270
x импульс, фаза=0
Формирователь
РЧ импульсов
y импульс, фаза=90
-x импульс, фаза=180
-y импульс, фаза=270
Длительность импульса
 1
t 
2 H 1
Чем больше мощность передатчика, тем короче импульс
(и наоборот)
Спектр импульса

f     I t  cost dt
0
0
200
400
600
t (мс)
800
1000
-40
-20
0
f (Гц)
20
40
Спектр импульса
0
200
400
600
t (мс)
800
1000
-40
-20
0
f (Гц)
20
40
Спектр импульса
0
200
t (мс)
-100
0
100
f (Гц)
200
300
Спектр импульса
1
t 
f
t
f
0
200
400
600
t (мс)
800
1000
-40
-20
0
f (Гц)
20
40
Кросс-релаксация
Спин-спиновое взаимодействие
Спектр импульса
1
t 
f
t
f
0
200
400
600
t (мс)
800
1000
-40
-20
0
f (Гц)
20
40
Спектр импульса
1
t 
f
t
f
0
200
400
600
t (мс)
800
1000
-40
-20
0
f (Гц)
20
40
Неоднородные поля
1
T2 спинспин

1
T2 неоднородное
Или однородная ширина линии больше
неоднородностей магнитного поля в образце
Спиновое эхо
H1
Время парализации приемника

2
T2 неоднородное
1
T2 спинспин

1
T2 неоднородное
t
Спиновое эхо
H
H1
180º или 
H1
t
Спиновое эхо
H1

2
H


1
T2 спинспин


t
G
1
T2 неоднородное
H1
Спиновое эхо
последовательность Хана
Спин-спиновое взаимодействие
Спин-спиновое взаимодействие в силу своей случайной
природы, не позволяет восстановить спиновой пакет.
H1
спин-спиновая релаксация
Спин-спиновая релаксация
 t 
M x ~ exp - 
 T2 
t
Спин-решеточная релаксация
H1

2

H

t
G
Продольная
намагниченность

H1
Перпендикулярная
намагниченность
Спин-решеточная релаксация
G
H1
спин-решеточная релаксация
H
 t 
M z ~ 1 - 2  exp - 
 T1 
0
t
90º+90º+180º=360º
Спин-решеточная релаксация
H1
H
t
G
H1
Спин-решеточная релаксация
спин-решеточная релаксация
 t 
M z ~ 1 - exp - 
 T1 
0
t
Спин-решеточная релаксация (CCИ)
H1
t
H1
t
Стимулированное спиновое эхо
H1

2

2

2
H

t
G
H1

<T2
tT1
Фазовое циклирование
(подавление аппаратных эффектов)
x импульс, фаза=0
y импульс, фаза=90
Формирователь
РЧ импульсов
-x импульс, фаза=180
-y импульс, фаза=270
Фазовое циклирование
H
z
-y
-x
x
y
y
X
Фазовое циклирование
(подавление аппаратных эффектов)
Два цикла
Подавление: звона колебательного контура, спада
свободной индукции, ноль АЦП

2
x

2

x

S2
S1
-x
x
S1+(-S2)
=
Фазовое циклирование
(подавление аппаратных эффектов)
Канал А
0
Синхронный
Детектор A
вход
0.9А + 0.1B
фаза=0
Канал B
Синхронный
Детектор B
фаза=90
0.9B + 0.1A
Фазовое циклирование
(подавление аппаратных эффектов)
Четыре цикла
… + коррекция фазы

2

A=A1-A2+B3-B4
x
x
A1, B1
B=B1-B2-A3+A4
-x
x
A2, B2
y
x
A3, B3
-y
x
A4, B4