Патент на изобретение №2165613

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЛОКАЛЬНОГО ПОЛЯ В КРИСТАЛЛАХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиоспектроскопии и может быть использовано при анализе химических соединений. Способ включает воздействие на образец двумя РЧ импульсами с временным интервалом между ними, с частотой заполнения, равной частоте возбуждаемого перехода, с периодом повторения Т₀ импульсной последовательности, регистрацию сигналов эха, по которым измеряют ширину линии ЯКР и определяют величину локального поля. Период повторения Т₀ уменьшают до тех пор, пока не наблюдают максимальный сигнал дополнительного эха в момент времени 3, по формам основного и дополнительного эха разделяют и определяют величины магнитных и электрических полей. Техническим результатом изобретения является возможность разделения и определения вкладов в ширину линии ЯКР, обусловленных электрическими и магнитными взаимодействиями. 1 ил.

Изобретение относится к радиоспектроскопии, к частности к ядерному квадрупольному резонансу (ЯКР), и может быть использовано при анализе структуры и строения химических соединений.

Известен способ определения величины локального поля в кристаллах, включающий воздействие на образец двумя РЧ импульсами с временным интервалом между ними, с частотой заполнения, равной частоте возбуждаемого перехода, с периодом повторения Т₀

Данный способ имеет недостаток. Он не позволяет разделить и определить вклады в ширину линии поглощения ЯКР обусловленной магнитными и электрическими взаимодействиями, а позволяет учесть вклад только электрических взаимодействий.

Известен также способ определения величины локального поля в кристаллах, включающий воздействие на образец двумя РЧ импульсами с временным интервалом между ними, с частотой заполнения, равной частоте возбуждаемого перехода, с периодом повторения Т₀

Данный способ имеет также недостаток. Он не позволяет разделить и определить вклады в ширину линии поглощения ЯКР, обусловленной магнитными и электрическими взаимодействиями.

Задачей данного изобретения является разработка способа определения локального поля, позволяющего разделить и определить вклады в ширину линии ЯКР, обусловленной магнитными и электрическими взаимодействиями.

Эта задача решается с помощью существенных признаков, указанных в формуле изобретения, общих с прототипом: воздействие на образец двумя РЧ импульсами с временным интервалом между ними, с частотой заполнения, равной частоте возбуждаемого перехода, с периодом повторения Т₀ импульсной последовательности, регистрацию сигналов эха, по которым измеряют ширину линии ЯКР, обусловленной основными взаимодействиями, и определяют величину локального поля, и отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков – уменьшают период повторения Т₀ импульсной последовательности до тех пор, пока не наблюдают максимальный сигнал дополнительного эха в момент времени 3 , и по формам основного и дополнительного эха разделяют и определяют величины магнитных и электрических полей
Ниже раскрывается наличие причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения в соответствии с достигаемым результатом.

Впервые предложен способ определения величины локального поля в кристаллах, основанный на разделении вкладов в ширину линии поглощения ЯКР, обусловленной магнитными и электрическими взаимодействиями.

Во-вторых, предполагаемый способ позволяет определить часть вклада в ширину линии поглощения ЯКР, обусловленной магнитными взаимодействиями.

Анализ всех отличительных признаков предлагаемого изобретения показал, что изобретательский уровень высок, (раньше такие приемы не использовались для решения такой задачи).

Способ реализован с помощью импульсного спектрометра ЯКР (а. с. N 1132207, МПК G 01 N 24/10, 1984, Бюл. N 48).

На чертеже приведена импульсная программа, которая используется при реализации способа. Рассмотрим более подробно. Экспериментальное наблюдение обычного сигнала предполагает воздействие на образец пары РЧ импульсов с временным интервалом между ними, с частотой заполнения, равной частоте возбуждаемого перехода, с периодом повторения То импульсной последовательности (T₀ > 6 T₁, где T₁ – время спин-решеточной релаксации) и регистрацию сигналов эха внутри временного интервала t 2.
Уменьшение T₀ до величины T₁ (или меньше) приводит к появлению дополнительного эха в момент времени 3 . В нашем случае величина T₀ устанавливается такой, чтобы наблюдался с максимальной амплитудой сигнал дополнительного эха. При зафиксированном ₀ регистрируем сигналы основного и дополнительного эха. При таком возбуждении форма основного эха при t = 2 определяется средними по решетке электрическими и магнитными локальными полями
exp{-(²_M+²_E)t²/2} (1)
Форма дополнительного сигнала эха определяется только магнитными локальными полями
exp{-(²_M)t²/2} (2)
Это позволяет по формам основного и дополнительного эха разделить и определить вклады в ширину линии поглощения ЯКР, обусловленной магнитными и электрическими локальными полями.

Рассмотрим на конкретном примере реализацию предлагаемого изобретения (KReO₄, резонанс ядер ¹⁸⁷Re, J = 5/2, T = 77 К, переход 3/2-5/2, ₂ = 55,651 МГц, T₀ = 700 мксек, T₂ = 390 мксек, T₁ = 4800 мксек).

При обычном возбуждении сигнала обычного сигнала эха (при T₀ > 6T₁, где T₁ – время спин-решеточной релаксации) значение полной ширины линии связано с выражением формы линии
exp{-(²_E)t²/2 = 1/2, (3)
где t – измеренная полная ширина линии поглощения (13 мксек).

Отсюда ²_E = 0,008201 МГц² , а величина электрического поля ²_E = 0,090560 МГц (в частотных единицах).

В случае возбуждения и наблюдения дополнительного сигнала эха можно записать
exp{-(²_M)t²/2} = 1/2, (4)
где t-измеренная полная ширина линии поглощения (11 мксек).

Отсюда ²_M = 0,011454 МГц², а величина магнитного поля _M = 0,107025 МГц.
В случае возбуждения обычного эха двухимпульсной непоследовательностью с периодом повторения T₀ = 700 мксек можно записать
exp{-(²_M+²_E)t²/2 = 1/2, (5)
где t – измеренная полная ширина линии поглощения (8,4 мксек).

Отсюда ²_E = 0,008191 МГц² , а величина электрического поля _E = 0,090507 МГц (в частотных единицах).

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет разделить и определить вклады в ширину линии поглощения ЯКР, обусловленные магнитными и электрическими взаимодействиями, а также определить величины локальных магнитных и электрических полейи

Формула изобретения

Способ определения величины локального поля в кристаллах, включающий воздействие на образец двумя РЧ импульсами с временным интервалом между ними, с частотой заполнения, равной частоте возбуждаемого перехода, с периодом повторения T₀ импульсной последовательности, регистрацию сигналов эха, по которым измеряют ширину линии ЯКР, обусловленной основными взаимодействиями, и определяют величину локального поля, отличающийся тем, что уменьшают период повторения T₀ импульсной последовательности до тех пор, пока не наблюдают максимальный сигнал дополнительного эха в момент времени 3 и по формам основного и дополнительного эха разделяют и определяют величины магнитных и электрических полей.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 22.06.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2004

Извещение опубликовано: 20.03.2004