Свободный индукционный распад
В спектроскопии ядерного магнитного резонанса с преобразованием Фурье затухание свободной индукции (FID) представляет собой наблюдаемый сигнал ядерного магнитного резонанса (ЯМР), генерируемый неравновесной намагниченностью ядерного спина, прецессирующей вокруг магнитного поля (обычно вдоль z). Эта неравновесная намагниченность обычно может быть создана путем применения радиоимпульса, близкого к ларморовской частоте ядерных спинов .
намагниченности Если вектор имеет ненулевую составляющую в плоскости XY, то прецессирующая намагниченность будет индуцировать соответствующее колебательное напряжение в катушке обнаружения, окружающей образец. [1] Этот сигнал во временной области (синусоида) обычно оцифровывают , а затем преобразуют Фурье , чтобы получить частотный спектр сигнала ЯМР, т.е. спектр ЯМР . [2]
Продолжительность сигнала ЯМР в конечном итоге ограничивается Т 2 релаксацией , но взаимная интерференция присутствующих различных частот ЯМР также приводит к более быстрому затуханию сигнала. Когда частоты ЯМР хорошо разрешены, как это обычно бывает в ЯМР образцов в растворе, общее затухание ПИД ограничено релаксацией, а ПИД является приблизительно экспоненциальным (с измененной постоянной времени Т 2 , обозначаемой T 2 * ). [ нужна ссылка ] Тогда продолжительность FID будет порядка секунд для таких ядер, как 1 ЧАС.
В частности, если присутствует ограниченное количество частотных компонентов, ПИД можно анализировать непосредственно для количественного определения физических свойств, таких как содержание водорода в авиационном топливе, соотношение твердых и жидких веществ в молочных продуктах ( ЯМР во временной области ). [3]
Достижения в разработке датчиков квантового масштаба, в частности NV-центров , позволили наблюдать FID одиночных ядер. [4] При измерении прецессии отдельного ядра обратное действие необходимо учитывать квантово-механических измерений. В этом особом случае само измерение также способствует распаду, как предсказывает квантовая механика .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джозеф П. Хорнак. «Основы МРТ» . Рочестерский технологический институт. Глава 4: ЯМР-СПЕКТРОСКОПИЯ.
- ^ Дуэр, Мелинда Дж. Введение в ЯМР-спектроскопию твердого тела . Издательство Блэквелл, 2004, с. 43-58.
- ^ Х. Тодт, Г. Гутхаузен, В. Берк, Д. Шмальбейн и А. Камловски. Анализ воды/влаги и жира методом ЯМР во временной области . Пищевая химия 96, 3 с. 436-440 (2006) doi: 10.1016/j.foodchem.2005.04.032
- ^ KS Cujia, JM Boss, K. Herb, J. Zopes и CL Degen. Отслеживание прецессии одиночных ядерных спинов с помощью слабых измерений . Природа 571, 230-233 (2019) doi:10.1038/s41586-019-1334-9
 | Эта ядерному магнитному резонансу статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |