Двойной ядерный квадрупольный резонанс легких ядер с целочисленным спином

• Автор: Шпилевой, Андрей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МЕТОДЫ ДВОЙНОГО ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЪНОГО РЕЗОНАНСА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЯДЕР С ЦЕЛОЧИСЛЕННЫМ СГШНОМ
1.1 Основные теоретические концепции методов двойного ядерного квадрупольного резонанса
1.2 Разновидности двойного ядерного магнитного - ядерного квадрупольного резонанса
1.2.1 Двойной ЯМР - ЯМ3 в сильном магнитном поле
1.2.2 Двойной ЯМР - ЯКР в нулевом магнитном поле
1.2.3 Двойной ЯМР - ЯКР в слабом магнитном поле
1.2.4 Кросс-релаксационная спектроскопия ЯКР
1.2.5 ДЯКР с селективными імпульсами
1.2.6 Двухчастотные методики ДЯКР
Выводы по первой главе
Глава 2. ОСОБЕННОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ДЯКР ЛЕГКИХ ЯДЕР С ЦЕЛОЧИСЛЕННЫМ СПИНОМ
2.1 Выбор и оптимизация условий проведения эксперимента
2.2 Влияние постоянного магнитного поля на условия регистрации ДЯКР
2.3 ДЯКР в области прямого протопного поглощения
2.4 Методика записи спектральных линий при длинных временах
спин-решеточной квадрупольной релаксации
Выводы по второй главе
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА ДВОЙНОГО ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА
ЦЕЛОЧИСЛЕННЫХ СПИНОВ
3.1 Основные параметры и конструкция
3.2 Приемная система радиочастотного тракта
3.3 Система формирования импульсного магнитного поля
Выводы по третьей главе
Глава 4. ДВОЙНОЙ ЯДЕРНЫЙ КВАДРУПОЛЬНЫЙ РЕЗОНАНС В СОЕДИНЕНИЯХ, СОДЕРЖАЩИХ ЯДРА ЛЕГКИХ ЭЛЕМЕНТОВ <13. *1л, :41
4.1 двойной ядерный квадрупольный резонанс 2Г) в кристаллогидратах
4.2 ДЯКР 61л в гидратированных соединениях лития
4.3 ДЯКР 1ФЫ в наркотических препаратах
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Методы двойного ядерного квадрупольного резонанса, используемые первоначально как частные случаи изучения ядерных квадрупольных взаимодействий в твердых телах [1—3], впоследствии, на базе новых теоретических концепций [4, 5], получили существенное развитие [6 - 13]. Одновременно с расширением класса исследуемых объектов разрабатывались новые методики, повышающие эффективность исследований в тех случаях, когда чувствительность альтернативных способов оказывалась недостаточной [14- 27]. Благодаря этому, стало возможной регистрация переходов дейтерия [28 - 30], бора 10В и "В, азота 1419 [31 - 34], кислорода 170, алюминия 27А1 и других изотопов легких ядер. Использование процесса циклирования магнитного шля [35 - 39] послужило началом новому направлению, позволившему максимально реализовать преимущества метода [40 - 43]. Применение различных двухчастотпых методик [44 -50] существенно повысило чувствительность при зашей наиболее слабых линий поглощения, а теоретическое изучение механизма протон-квадру-гюльной связи в сочетании с авт оматической интерпретацией спектров [51 - 58] позволило сделать эксперимент максимально результативным. Таким образом, двойной ядерный квадрупольный резонанс стал неотъемлемой частью комплекса радиофшических методов исследования.
Актуальность темы.
Дальнейшее развитие двойного ядерного квадрупольного резонанса предполагает, с одной стороны, оптимизацию экспериментальных условий на основании учета главных факторов, влияющих на чувствительность и разрешающую силу метода, а также введение новых способов исследования; с другой - акцентирование внимания на наиболее перспективных объ-

мере азота 14М [45]. Особенности происходящего при этом процесса описываются уравнениями для изменения населенностей квадрупольных уровней в экспериментальном цикле [26]. Применительно к спину / = 1, насыщение подсистемы В с частотой у0 во время регистрации перехода у_ в нулевом поле, выравнивает заселенности уровней пгв и пзв , уменьшая, тем самым, разность между п1В и пзв (рис.2), что эквивалентно усиленному “нагреванию” спинов А при тепловом контакте и увеличению интенсивности линий у_. Аналогичным образом, облучение с частотой у_ повышает чувствительность детектирования “запрещенного” перехода у0. В результате перераспределения шггенсивностей линий ДЯКР, условия наблюдения низкочастотных составляющих спектра улучшаются.
Вторым важным результатом использования двухчастотного облучения является возможность отнесения линий к определенным неэквивалентным положениям ядра в молекуле, при наличии мультиплетности. Для этого, например, можно постоянно насыщать систему частотой у+. Как следствие, повышается заселенность л,„ и, соответственно, уменьшаются поляризации переходов у_ и у„, которые детектируются с измененным уровнем. Такой вариант также используют в целях повышения разрешающей способности и разделения смежных линий в мультигшетах [32, 46].
Алгоритм расчета интенсивностей составляющих спектра двухчастотного ЯКР основан на приемах, аналогичных одночастотной задаче [26]. Согласно оценкам, максимальный выигрыш соответствует для линии у0 трехкратному, а для лшши у_ четырехкратному увеличению сигнала, что подтверждают экспериментальные исследования [14,32,46,47].
Более детальная характеристика двухчастотного ДЯКР имеет смысл при учете конкретных релаксационных параметров изучаемой системы. Поскольку роль этих величин в установлении связи подробно рассмотрена