ЭПР томография в средах с проводимостью и диэлектрическими потерями

• Автор: Цейтлин, Марк Павлович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 111 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Г лава 1 Обзор литературы

§1.1 Общие положения

§1.2 Сравнение методов ЯМР и ЭПР томографии

§1.3 Основные принципы пространственного

кодирования в спектрах ЭПР §1.4 Различные способы реализации градиента

внешнего магнитного поля §1.5 Томография в образцах с одним типом

парамагнитных центров (ПЦ), спектр ЭПР которых состоит из одной линии. Построение пространственного изображения §1.6 Томография в образцах с одним типом
парамагнитных центров (ПЦ), спектр ЭПР которых состоит из нескольких линий. Построение пространственного изображения.
§1.7 Томография в образцах с несколькими
парамагнитными центрами. Построение пространственно-спектрального изображения §1.8 Поверхностная ЭПР томография.
§1.9 Применение импульсной техники ЭПР
томографии.
§1.10 Первые работы по изучению объектов с
проводимостью и диэлектрическими потерями с помощью ЭПР томографии.
§1.11 Примеры применения ЭПР томографии. 3
а) Измерение коэффициента диффузии

§1.12 Глава

§2.5.

Применение в радиационной физике
Исследования биологических объектов
Применение в электрохимии
Контроль протекания химических реакций в 41 твердой фазе
Выводы
Теоретическое рассмотрение формы линии ЭПР 43 в средах с проводимостью и диэлектрическими потерями
Постановка задачи
Компоненты, образующие сигнал поглощения 44 Форма линии магнитного 5-слоя в однородном 46 квази-одномерном проводнике
Форма линии в однородном квази-одномерном 49 проводнике в градиенте поля. Зависимость от направления градиента. Неприменимость традиционных алгоритмов томографии к поглощающим системам.
Вывод формулы для формы линии в квази- 63 одномерном проводнике при произвольном распределении проводимости, диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости в линейном приближении.
Форма линии в однородном проводящем 69 цилиндре.

Глава З

Алгоритмы томографии Восстановление пространственного

одномерного 75 изображения
(локализованные парамагнитные центры одного типа).
§3.2 Восстановление двумерного спектрально-
пространственного изображения
(локализованные спины нескольких типов).
§3.3 Восстановление многомерных изображений
(локализованные спины).
Г лава 4 Экспериментальная часть
§4.1 Построение изображений с использованием
численно моделированных спектров.
§4.2 Методика эксперимента и используемое
оборудование.
§4.3 Наблюдение скин-эффекта в угольном
цилиндре.
Заключение
Приложение А Восстановление комплексного спектра по его
мнимой части
Приложение Б Расчет формы линии для «магнитного слоя»
Список литературы

сдвигом фаз переменного магнитного поля между положениями вне образца и в центре образца.
§1.11. Примеры применения ЭПР томографии
а) Измерение коэффициента диффузии
Коэффициенты поступательной диффузии (Б) свободных радикалов в растворах обычно измеряют по обменному уширению сигналов ЭПР. Однако этот метод имеет ограничения при Б<5-10“6см2/с, а при Б < 7 • 10”7 см2 / с измерения вообще невозможны.
В работе [41] продемонстрировано, что метод ЭПР томографии позволяет регистрировать профиль концентрации парамагнитных центров и измерять коэффициент диффузии в широком диапазоне без указанных выше ограничений. Для этой цели использовали стабильные радикалы: перхлортрифенилметил (синглетный спектр с шириной линии 2 Гс) и 2,2,6,6-тетраметил-4-оксипиперидин-1-оксил (триплетный спектр с шириной линии 14 Гс). В качестве растворителя использовали декалин и сквалан. Изучалась диффузия из тонкого слоя концентрированного растворителя на дне ампулы в находящийся сверху чистый растворитель. Ампулу помещали в резонатор ЭПР-спектрометра, в зазоре между магнитами которого находился ферромагнитный клин, создающий постоянный одномерный градиент магнитного поля, направленный вдоль ампулы. Измеряли изменение спектра во времени.
По мере того, как радикалы диффундировали в чистый растворитель, форма линии уширялась в направлении диффузии парамагнитных центров. Таким образом, совокупность спектров ЭПР, зарегистрированных через определенные промежутки времени, отражала изменение во времени пространственного распределения концентрации спинов. Это позволило авторам, решив уравнение для одномерной диффузии с заданными начальными условиями, вычислить коэффициенты