Приветствую всех айтишников и технарей. Я надеюсь, что немного естественных наук вам тоже зайдет. Тем более что технические подробности здесь будут. Сегодня речь пойдет об этой штуке и её более скромных собратьях. В общем, спектрометрах ядерного магнитного резонанса. Зачем они нужны, как работают, ни у вообще почему без них невозможен современный органический синтез и в целом исследование молекулярных веществ. Пост про ЯМР был уже не так давно, но я всё-таки выложу творческую переработку своего старого поста с Пикабу. Может быть, кому-то он больше понравится...
Итак, спектроскопия ядерного магнитного резонанса, или ЯМР (ЯМР, NMR, Nuclear Magnetic Resonance). Только за сам метод и его развитие было присуждено две Нобелевские премии - по физике за 1952 год и по химии за 1991 год. Плюсом к этому идут ещё две премии - химия за 2002 год, за филигранное использование метода для определения структуры биомолекул, и по физиологии и медицине за 2003 год - за МРТ. А сколько работ в области органической химии, химии полимеров, биохимии, получивших Нобелевскую премию, стали возможными благодаря ЯМР - не счесть!
Метод ЯМР не имеет конкурентов в деле установления строения растворимых молекул. Даже рентгеновская дифракция на монокристаллах обладает куда более скромными возможностями - для неё нужен монокристалл, тогда как ЯМР работает с любыми растворами. Кроме того, ЯМР позволяет анализировать смеси, и даже дает информацию об их составе. Остальные же методы, будь то спектроскопия или что-то другое, безнадежно проигрывают ЯМР в этой области. Вдобавок, метод ЯМР можно использовать для изучения механизмов, кинетики и термодинамики реакций, для конформационного анализа, физико-химических экспериментов таких как измерение коэффициентов диффузии. Большинство журналов, посвященных органической химии, считают ЯМР самым надежным методом установления структуры и чистоты вещества. Мало того, ЯМР приспособили и для исследования твердого тела. Правда, там он далеко не столь мощен и всемогущ, но тоже может кое-что уникальное.
Основы основ
В основе явления, эксплуатируемого методом ЯМР, лежит тот факт, что многие атомные ядра обладают ненулевым собственным магнитным моментом или ядерным спином, обозначаемым I или J. Я буду обозначать J, мне так привычнее. Ядерному спину соответствует набор (2J+1) спиновых состояний ядра, отличающихся направлением вектора магнитного момента ядра μ. Модуль μ является характеристикой ядра и измеряется обычно в единицах ядерного магнетона (μZ/μN), а вектор имеет дискретный набор направлений, отвечающих набору спиновых состояний. Каждое из которых характеризуется проекцией на условную ось вращения ядра, и соответствующие им значения ядерного спинового числа m. Глубже в теорию строения ядра я залезать не буду, ибо я тупой химик и так уже хожу по офигенно тонкому льду.
В контексте явления ЯМР нас интересует то, что ядро имеет несколько спиновых состояний. В сферическом ядре в вакууме (то есть в отсутствие внешнего магнитного поля) эти направления вырождены, т.е. соответствующие им состояния неразличимы, в том числе и по энергии. Однако если мы наведем внешнее магнитное поле, то мы получим точку отсчета - вектор индукции, и вырождение снимется - мы сможем различать между собой состояния m. Далее для простоты изложения и восприятия я в качестве примера буду использовать протон - ядро 1Н, имеющее J = 1/2. Хотя для любого ядра с таким J наши рассуждение будут так же справедливы. Для ядер с большим спином этих состояний будет больше, например для ядер 2H с J = 1 их будет 3, ну и так далее.
И, как водится, если у системы есть два состояния, отличающихся по энергии - система может переходить между этими состояниями. Разумеется, не бесплатно - для того, чтобы попасть на более высокий уровень, система должна откуда-то взять энергию ΔE, а чтобы попасть на более низкий - кому-то эту энергию отдать. В том случае, когда эта энергия поглощается/излучается в виде электромагнитной волны с энергией, равной (ну, или близкой) энергии межуровневого перехода, говорят о резонансном поглощении/испускании. Величина ΔE зависит от индукции приложенного внешнего поля, что логично и вполне интуитивно: повернуть магнит относительно другого магнита легче, когда они слабые. Зависимость эта линейная от индукции поля B0 и от магнитного момента ядра μZ (см. график выше), что не очень важно, но в целом приятно. Индукция поля в рабочей зоне современных приборов для рутинного анализа составляет примерно 10 - 15 Тл, а в высокополевых приборов для тонких измерений доходит до 25 Тл и даже немного выше. Это много, если что. Технически можно и ещё выше сделать, 25 Тл преодолели уже лет 30 назад, но там уже молекулы настолько охреневают от индукции магнитного поля, что возникает магнитная анизотропия образца, и спектр превращается в почти не поддающуюся интерпретации тыкву.
В ЯМР принято оперировать не энергиями, а соответствующими им частотами, которые связаны с B0 посредством производной от μZ и J величины, а именно гиромагнитного отношения γ. В итоге имеет место быть следующее соотношение между резонансной частотой поглощения/испускания:
ν = γB0/2π
Для 9.4 Тл опорная частота резонансного поглощения 1H соответствует примерно 400 МГц, а для 23.5 Тл увеличивается аж до 1 ГГц, то есть мы находимся в дециметровом диапазоне, что уже дает людям знакомым с радиотехникой примерное представление о том, как и на какой элементной базе это собирается. Спойлер: на более-менее обычной. В чем же засада? Почему радиоприемник на том же самом ~гигагерцовом УВЧ диапазоне собирается на сэкономленные со школьного обеда деньги из картошки, гетеродина и транзистора, а ЯМР спектрометр обычно покупают вскладчину на несколько научных групп? А засады три.
Первая засада - разрешение, с которой надо получать частотную характеристику (спектр) образца. А разрешение должно составлять доли ppb (parts per billion), то есть для 600 МГц прибора разрешение выражается в десятых долях герца. Как этого добиваются с радиотехнической точки зрения - понятия не имею, но подозреваю, что это дорого. Но помимо радиотехники, требуется высочайшая однородность поля, внутрь которого помещен образец. Потому что неоднородность поля в 10-6 Тл уже не позволит получить разрешение выше 1 ppb. А типичный размер образца - цилиндрик диаметром 5*50 мм.
Вторая засада - индукция поля. 10+ Тл в таком объеме это много. Такие поля - это сверхпроводящие магниты. Не то, чтобы сейчас это было очень сложно - но всё равно это очень дорого. Постоянные магниты, с которых ЯМР начинался, надолго ушли с арены, и только недавно нашли себе нишу в ЯМР-спектроскопии. Но до сих пор спектрометров на постоянных магнитах с частотой больше ~3 Тл на рынке нет. А у тех, которые на 3 Тл, объем рабочей зоны в десяток-другой раз меньше, от чего, разумеется, страдает чувствительность, ибо SNR (отношение сигнал/шум) пропорционально B03/2.
И третья, самая главная засада. Величины ΔE в таких полях составляют хорошо если ~10-6 эВ, а величина kT (мера тепловой энергии на молекулярном уровне) при комнатной температуре составляет 26 мЭв, то есть спиновые состояния ядра отличаются по энергии на сотые доли процента его внутренней энергии. А это, в свою очередь, приводит к тому, что отношение тепловой (т.е. равновесной при данной температуре) заселенности этих уровней крайне мало отличается от единицы: при наших вводных, если подставить их в уравнение Больцмана, отличие проявляется лишь в 5-м знаке после запятой, то есть избыточная заселенность нижнего энергетического уровня составляет несколько десятков ядер на миллион. Сложные кванты, которые я не в состоянии постичь, говорят, что в резонансное поглощении участвует только избыточная заселенность, да и то не вся, а половина - они поглощают до тех пор, пока заселенность не сравняется (это состояние называют насыщением). То есть в ЯМР активны лишь сотые, а иногда и тысячные доли процента всех ядер. Сравнивая ситуацию с тепловыми уровнями в ИК-спектроскопии, где избыточная заселенность составляет проценты и даже десятки процентов, а уж тем более с электронной спектроскопией, где избыточная заселенность стремится к единице, можно понять, что от ЯМР-спектрометра требуется очень высокая чувствительность. И это если говорить про ядра 1H, или проще говоря протоны. У которых γ = 2.8 и природное изотопное содержание >99%. А как вам ядра 13С, природное содержание которых 1.1%, а γ = 0.7? Почти в 400 раз ниже чувствительность на необогащенных образцах!
Так, а какое вообще это всё отношение имеет к химии, ну есть у ядер какое-то резонансное поглощение, дальше что? А то, что помимо ядер, в молекулах есть электронная плотность, которая как-то крайне прихотливо обволакивает собой эти самые ядра в соответствии с пространственным строением молекулы. И у электронной плотности этой есть также свой магнитный момент, более того - состоящий из двух компонент - орбитального магнитного момента и собственного, тобишь спинового. В теории строения атома им соответствуют квантовые числа m и s, соответственно, в молекулах всё сложнее, особенно у легких атомов у которых не так много остовных электронов, но тем не менее вокруг каждого ядра электронная плотность формирует определенное поле. И вот это поле Be в совокупности с внешним полем B0 дают результирующее поле B1, которое и действует на ядро. И резонансная частота поглощения этого ядра уже не
ν0 = γB0/2π
а
ν = γ(B0+Be)/2π
то есть частота изменяется на
Δν = γBe/2π
Величину -Δν (именно так, с минусом) принято называть химсдвигом δ, что логично, т.к. это сдвиг частоты, вызванный химическим окружением, и измерять в миллионных долях, ppm. Для протонов диапазон шкалы δ, в который укладывается абсолютное большинство диамагнитных молекул, составляет около 15 ppm. Понимаете теперь, зачем высокое разрешение, да? Если есть шкала относительных величин, то нужна и точка отсчета. Для протонов за ноль после долгих лет разброда и шатания был принят сигнал тетраметилсилана, потому что молекула инертная, её сигнал особо ни с чем не перекрывается и слабо зависит от температуры и проч. Молекула, содержащая несколько типов протонов с различными резонансными частотами, а следовательно и разными значениями δ будет давать (в идеале) линейчатый, а на самом деле более сложной формы спектр, который и называется спектром ЯМР.
Перерабатывать пришлось достаточно много, поэтому засим я первую часть, пожалуй, закончу. Хочется посмотреть, как оно вообще зайдет и будет ли кому интересно. На очереди у нас два блока: техническая реализация ЯМР спектроскопии как в смысле приборного исполнения, так и по пробоподготовке, а также химический смысл, интерпретация и применения ЯМР спектров. Я думаю изложить это вместе во второй части поста.
Комментарии (51)
ElenJun
11.10.2023 08:08Очень интересно! Собираюсь в будущем поступать на химию (2е высшее), хотелось бы заниматься синтезом IT и химии, Вы можете подсказать куда лучше идти в данном направлении?
GidraVydra Автор
11.10.2023 08:08+4Именно в химию? Есть квантовая химия, есть хемоинформатика. Для квантов нужна физика в анамнезе, так что из IT проще в хемоинформатику.
А вообще забавно - коллеги, роняя тапки, бегут из химии в IT, а тут нашелся и обратный прецедент.
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+1Я после защиты диссертации, основа которой - двумерная спектроскопия ЯМР, тоже ушел в IT, например, как и многие другие мои коллеги. Увы, наука финансируется далеко не так, как IT.
Nick0las
11.10.2023 08:08+2Статья интересная, продолжайте. Хоть у меня и специальность прикладная физика, тема ЯМР прошла вообще по касательной.
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+5Из того, что опущено в статье. Для айтишников, думаю, было бы интересно упомянуть тот факт, что реальный толчок развитию именно импульсной ЯМР-спектроскопии (в отличие от традиционной спектроскопии медленного прохождения) дало появление производительных компьютеров, способных обсчитывать фурье-преобразование сигналов за разумное время.
leshabirukov
11.10.2023 08:08Вопрос: магнитная активация ядер как-нибудь влияет на собственно ядерные свойства (радиоактивность, - распад, поглощение)?
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+2Нет, не влияет. Там порядки энергий совершенно другие. Собственно, разница порядков как между частотой типичного дециметрового диапазона радиоволн и гамма-диапазоном.
leshabirukov
11.10.2023 08:08Получается, кроме энергии ничего не важно? Привносимая анизотропия не вызывает скажем, анизотропию поглощения нейтронов?
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+2Вопрос про ядерные свойства вполне закономерен, кстати. Многих людей пугает слово "ядерный" в аббревиатуре ЯМР. По этой же причине ЯМР-томографию переименовали просто в МРТ, чтобы не пугать не посвященных в физику процесса людей. :)
Vytian
11.10.2023 08:08+3Но с другой стороны, физике процесса всё равно, ядерный там спин или электронный, или вообще какая-нибудь квазичастица в гетероструктуре. Магнитный резонанс и там, и там. А то накрутили : ЯМР, ЭСР, ОДМР, а отличается только гиромагнитное отношение и Т2. В практическом смысле с ядерным спином , конечно, проще, ядра стабильнее и лучше от среды изолированы, чем какие-нибудь квантовые точки.
Надеюсь, про приложения автор побольше напишет в следующих частях, там последнее время масса нетривиальной движухи, как в относительно классических спектроскопии и МРТ, -- скажем релаксометрия в сверхнизких полях, -- так и в гибридных системах типа НМР в кристаллах с оптически-активными дефектами. Я сварщик не настоящий, но и то много чего краем уха слышал.
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+1У обычных людей слово "ядерный" ассоциируется с ядерной физикой и ионизирующим излучением, сиречь радиацией. Магнитный резонанс (что ядер, что электронов) с ионизирующими излучениями ничего общего не имеет, диапазоны совершенно иные, как и порядки энергий перехода.
Vytian
11.10.2023 08:08+1Да так то я знаю (вздыхая)... а если ещё и цезий с йодом помянуты, так вообще туши свет, бросай гранату.
Впрочем по идее, магнитный резонанс должен быть и на истинных ядерных переходах.. сколько там, единицы-десятки кэв? Момент-то квантуется, переходы есть, знач дело только за подходящим магнитом. Или там даже Пашен-Бак не работает, что-нибудь богомерзкое релятивистское?
semennikov
11.10.2023 08:08+4На эту тему есть забавная история. На физфаке в Петергофе была (и есть) кафедра атомной физики(не ядерной! ) они изучали переходы электронов между орбитами и т.д. и т.п. ЯМР и ЭПР кстати тоже к ним относились. Поздней весной или даже в начале лета точно не помню, было жарко, открыли окно и ветром занавеску занесло на раскаленную спираль, занавеска загорелась. Дежурная по этажу позвонила в пожарную и сказала "Пожар на кафедре атомной физики" - Занавеску быстро потушили, и тут приезжает огромная пожарная машина на базе шасси "Ураган" (на ней возили баллистические ракеты) и из нее вылезают бравые пожарные в блестящих скафандрах(!). Оказывается, местные пожарные ехать побоялись и позвонили на Ленинградскую АЭС, она не далеко от Петергофа, и оттуда приехали ребята которых тренировали тушить реактор. Студенты потом долго хихикали.
semennikov
11.10.2023 08:08+3Есть еще и ЭПР - парамагнитный резонанс. Магниты те же, частоты примерно те же требования к электронике те же а физика ну совершенно другая
iggr63
11.10.2023 08:08+1ЭПР это золушка в магнтном резонансе. Большей частью там используются электромагнитны потому что для наиболее популярных частот Х-диапазона достаточно иметь магнитное поле < 0.6 Т.
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+1У ЭПР частоты выше на три порядка, т.к. гиромагнитное отношение для электрона тоже почти на три порядка выше. У протона в ядре водорода, ЕМНИП, примерно 43 МГц/Тл, у электрона - 28 ГГц/Тл. Соответственно, электроника у спектрометров ЭПР тоже совершенно иная - с волноводами, резонаторами и прочей СВЧ-обвязкой.
semennikov
11.10.2023 08:08Что верно, то верно, у меня были СВЧ частоты на 8 мм при полях до 6 Тл, но после демодуляции электроника была практически та же. Сканировали полем, СВЧ просто смотрели поглощение
Tamerlan666
11.10.2023 08:08На 6 Тл частота ЭПР будет за полторы сотни ГГц. Это уже почти оптический субмиллиметровый диапазон.
semennikov
11.10.2023 08:08Не совсем, в кристаллах когда смотришь дефекты там из-за взаимодействия электронных оболочек эффективное гиромагнитное соотношение сильно уезжает вниз, именно эти эффекты и смотрели.
iggr63
11.10.2023 08:08Все еще миллиметровый. На 263 Ггц длина волны 1.14 мм. Но таки да с примерно 140 ГГц начинают использовать квазиоптические компоненты.
GidraVydra Автор
11.10.2023 08:08Настолько глубоко я точно копать не буду. Максимум про сверхнизкие поля пару слов.
kbtsiberkin
11.10.2023 08:08+2Прекрасная наука, и в физике (это я говорю как физик-теоретик с почти дописанным докторским диссером по около-резонансной тематике :)), и в химии, и в электронике!
А современные гелиевые сверхпроводящие магниты роскошны! Даже просто эстетически) Не говоря уже про то, что огрооомный магнит с огромным аппаратным и программным комплексом даёт нам возможность пощупать мааааленькое атомное ядро в маленьком же образце. Ну или хотя бы электронную оболочку атома, при ЭПР. Почти что как в ускорителях элементарных частиц. Почти что единство и борьба противоположностей.
Эх, было время, у нас в Перми маленькое никому не известное ОКБ "Маяк" при универе создало прототип полностью самостоятельно разработанного медицинского томографа с открытой рабочей зоной - крайне ценно для работы с детьми и клаустрофобами. Но, увы, победить нахлынувший импорт они не смогли. Так разработка и осталась в одном экземпляре и пачке чертежей. А уж спектрометров налепили - десятки, если не сотни. Своих, уникальных, под свои и чужие задачи, ЯМР, ЭПР, ЯКР. Ещё тёплых, ламповых.
GidraVydra Автор
11.10.2023 08:08+1Прототип - звучит гордо, но ничего не гарантирует. Из всех созданных в нашей лабе прототипов, например, только один хоть как-то коммерциализовался, и это норма.
ru1z
11.10.2023 08:08+1Да причем здесь импорт, от университетского прототипа до промышленности нужна господдержка (потому что другого варианта нет, промышленного заказа нет), вам правильно пишут выше про прототипы. А ее не было и развития промышленности, где бы очень пригодились эти уникальные прототипы, государи тоже не произвели. Нет господдержки, развалили высокотехнологическую промышленность, поэтому все прототипы теперь в Китай утекают и там реализуются чаще. Если что-то разрабатывается в научных учреждениях на голом энтузиазме силами умнейших людей вопреки действиям госчиновников, это почетно и достойно всяческого одобрения, но этого недостаточно для внедрения. Развитием сферы следовало бы заниматься, вкладывать в нее ресурсы и усилия, но ничего этого не сделано, наоборот, прототипы растеряны, в каждом университете/учреждении похожие истории рассказывают, досадно. Да и в СССР полно таких прототипов было, вон недавно нобелевскую дали, тоже практически за "ранний" прототип. И в СССР полно работ по ЯМР/ЭПР, полно разработок было. И тогда тоже был импорт, не поддерживали свои разработки, потому что все это никому наверху "просто так" не интересно и только грустные истории о том, как химики-физики пытаются получить приборы (https://chem.spbu.ru/post/41-sectiondepartment/categoryphohchem/103-istoriya-laboratorii-yamr-na-kafedre-fokh.html) или реализовать прототипы в приборы, остаются. Импорт здесь следствие отсутствия интереса.
semennikov
11.10.2023 08:08+2Это да, простенькие приборы мы таки делали и даже продавали в Японию в конце 80-х. Например криостаты от 1,8 К до 300 К. Но потом все естественно накрылось, а японцы даже в конце 90-х запрашивали у нас сменные наконечники, но мы уже ничего не могли
iggr63
11.10.2023 08:08+1Из советского наследия только Минские портативные ЭПР спектрометры вышли на международный коммерческий уровень Linev Systems. Спасибо Линеву. Небольшую серию тоже портативных ЭПР спектрометров сделали и в Екатеринбурге Супергетеродинный ЭПР спектрометер Артемов и Рокеах.
Astrei
11.10.2023 08:08+3Очень интересно! А можно ли где-то найти подробностей про данный аппарат? Давно уже хочу написать статью про историю отечественного оборудования для МРТ, вот собираю обрывки по крупицам.
iggr63
11.10.2023 08:08+2Вот например оригинальная разработка томографа доведенная до коммерческого уровня Казанский ЯМР томограф
Astrei
11.10.2023 08:08+1Ага, про эти знаю, вот мой список на текущий момент:
- "ТОРОСС-1" ЗАО ИМТ-сервис, Москва
- Серия "Образ" ЗАО НПФ Аз, Москва
- "Юнитом", ГК «МТТ Контрол», Москва
- "RTI Fullscan" Гелпик, ФИАН, Москва
- "Универсал-Макс", ВНИИ КТ, Москва
- Серия "ТМР-КФТИ" , Казанский физико-технический институт им. Е.К. Заводского, Казань
- "Электом-С5", НТЦ "ЦИКЛОН" НИИЭФА им.Д.В.Ефремова, Санкт-Петербург
- "МТ-1000", данных нет, был установлен в Бурятской республиканской больнице им. Семашко в Улан-Уде в 1987 году, упоминается как "первый в СССР"Список надо сортировать по хронологии, некоторые машины были созданы ещё в СССР. К сожалению информацию собирать очень тяжко: в интернете и книгах ничего не осталось (особенно про самые старые аппараты), а на контакт не идут ни бывшие производители, ни больницы где данные агрегаты были установлены (им не до этих глупостей). А так разработок было поразительно много. До сих пор узнаю новое, например, про тот что упомянут в этой ветке выше.
iggr63
11.10.2023 08:08+2Хороший список. Е.К Заводский на самом деле Завойский, который и открыл собственно ЭПР. Да и ЯМР на самом деле тоже.
Tamerlan666
11.10.2023 08:08+1Насчет ЯМР сомнительно. У нас на кафедре пытались отреплицировать эксперименты Завойского, используя аппаратуру и доступную электронику 40-х годов. По всему получалось, что обнаружить резонансный сигнал с теми магнитами крайне затруднительно и возможно лишь при очень большом везении. Как раз по причине низкой чувствительности датчиков и невысокой однородности поля.
iggr63
11.10.2023 08:08Так оно и было в 1941 году. Из-за низкой однородности поля эффект наблюдался, но не воспрозводился. Это я по рассказам с нашей кафедры помню. Просто эффект сильно зависил от положения образца. Завойский был очень хороший электронщик, так что чувствительность наверное не была главным ограничением. Кстати первый ЭПР-ый спектрометер собранный из оригинальных деталей (sic!) вполне себе работает. Можно посмотреть в музее Казанского университета.
iggr63
11.10.2023 08:08+3есть для 600 МГц прибора разрешение выражается в десятых долях герца. Как этого добиваются с радиотехнической точки зрения - понятия не имею,
Разрешение по частоте достигается с помощью прямого цифрового синтеза (DDS) с подходящей разрядностью фазового аккумулятора. Милигерцы.
iggr63
11.10.2023 08:08+1Потому что неоднородность поля в 10-6 Тл уже не позволит получить разрешение выше 1 ppb. А типичный размер образца - цилиндрик диаметром 5*50 мм.
Для достижения однородности магнитного поля в объеме образца используют дополнительные катушки компенсирующие эти неоднородности. Процесс компенсации, даже можно сказать - искусство, называется "шимминг" (shimming). Очень популярная тема в интернете.
GidraVydra Автор
11.10.2023 08:08+2А в каком плане она популярна в интернете? 10 часов ASMR кручения энкодера на Брукеровском пульте?
iggr63
11.10.2023 08:08Не только кручением джойстика на Брукеровскм пульте, но и объяснениями как "устроены" магнитные поля и как их корректировать.
GidraVydra Автор
11.10.2023 08:08+1Моего уровня познаний хватает только на два ортогональные катушечки, ток которых вручную или параметрической оптимизацией дрючат до получения максимального гейна)
iggr63
11.10.2023 08:08Вот хорошая картинка от Сименса
3 линейных члена и 5 второго порядка и надо нивелировать.
GidraVydra Автор
11.10.2023 08:08+1Когда физик говорит "интересная картинка", я напрягаюсь...
Но тут в принципе всë понятно.
iggr63
11.10.2023 08:08что в резонансное поглощении участвует только избыточная заселенность, да и то не вся, а половина - они поглощают до тех пор, пока заселенность не сравняется (это состояние называют насыщением).
Совершенно верно. Для повышения избыточной насыщенности используется динамическая поляризация ядер. В ислледуемый образец добавляются парамагнитные примеси которые поляризуются с помощью СВЧ накачки. Эта поляризация затем переносится на ядра.
iggr63
11.10.2023 08:08Хорошее обьяснение основных физических принципов и ограничений метода ЯМР. Жду продолжения.
Norpinane
11.10.2023 08:08Доброе время суток! Хорошая статья. Сам в прошлом занимался ЯМР (более 11 лет практики): от приготовления образца до регистрации спектров/расшифровки настройки шимов/калибровке датчиков и т.д. Работал на 400-ке Jeol JNM ECX-400. Достаточно редкий зверь в РФ.
Redduck119
Понял совсем чуть чуть, почти что ничего.
Но всё равно интересно.
vint59
ну дак оно не для всех. @GidraVydra , продолжай !