Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Жолкепич В.Н. -> "Водный обмен растений " -> 14

Водный обмен растений - Жолкепич В.Н.

Жолкепич В.Н. Водный обмен растений — М.: Наука , 1989. — 256 c.
ISBN 5-02-003977-2
Скачать (прямая ссылка): vodniyobmenrasteniy1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 121 >> Следующая

По способу радиочастотного воздействия на образец метод ЯМР подразделяется на стационарный и импульсный. В стационарном образец в течение всего времени эксперимента подвергается воздействию радиочастотных колебаний, в импульсном— в течение коротких промежутков времени. Суть ЯМР-эффекта остается неизменной для обоих способов: отклонение намагниченности от равновесного направления вдоль поля Я0 с помощью радиочастотных колебаний с последующим наблюдением за расщеплением, положением, шириной линий поглощения в стационарном методе и эволюцией намагниченности в процессе восстановления термодинамического равновесия в импульсном методе.
Рассмотрим более подробно импульсный метод ЯМР применительно к исследованию воды в биологических объект&х.
Импульсный метод ЯМР — метод спинового эха. По мнению ряда авторов [56, 62], техника спинового ядерного эха позволяет изучать живые ткани без существенного нарушения их состояния, ибо влиянием магнитного поля, используемого в ходе измерений, а также воздействием радиочастотным импульсным полем в течение микросекунд можно пренебречь.
Метод спинового эха позволяет с достаточной точностью определять времена протонной релаксации — Т{ и Т2, а также коэффициент самодиффузии — D, характеризующий интенсивность поступательного (трансляционного) движения молекул воды [63, 64].
В импульсном методе ЯМР макроскопическая намагниченность отклоняется коротким, мощным, прямоугольным радиочастотным импульсом на некоторый угол от равновесного направления вдоль поля Н0 и затем, предоставленная самой себе, возвращается к начальному положению за счет процессов релаксации. Отсутствие радиочастотного воздействия после выключения импульса позволяет наблюдать процессы релаксации в «чистом виде», не искаженные влиянием радиочастотного поля.
Процессы релаксации, связаные с распределением энергии и установлением равновесия, требуют некоторого времени. Как уже отмечалось, они проходят через взаимодействие релакси-
рующих частиц между собой и с окружающей средой, т. е. в веществе различают две энергетические системы: 1) система
ядерных спинов и 2) система всех степеней свободы, кроме спи-нов-«решетка». В зависимости от этого рассматриваются два механизма релаксации. Первый характеризуется временем Т\ установления теплового равновесия между магнитными ядрами и окружающими атомами и молекулами (спин-решеточная, или продольная, релаксация). Второй характеризуется временем Т2 установления равновесия в самой системе магнитных ядер (спин-спиновая, или поперечная, релаксация). В результате обоих типов взаимодействий происходит восстановление термического равновесия в образце.
Таким образом, искусственно применяемый «перегрев» спин-системы с помощью высокочастотных импульсов используется как экспериментальный прием, обеспечивающий возможность по принимаемым сигналам судить о скорости энергетических переходов (отдельно о Т\ и Т2), а также о коэффициенте само-диффузии (Д).
В зависимости от длительности высокочастотного импульса намагниченность образца отклоняется на определенный угол от направления постоянного поля. Отклонение на 90° достигается импульсом, удовлетворяющим условию: yHiti=nl2, где у —
гиромагнитное отношение резонирующих ядер, Н\ — амплитуда высокочастотного импульса, — длительность импульса. Отклонение на 180° требует вдвое большей длительности импульса. Различные модификации методов спинового эха, предназначенные для измерения Ти и D в разных условиях, представляют собой различные последовательности импульсов, посылаемых на образец: измеряя зависимость интенсивности сигналов эха от времени задержки между импульсами, вычисляют параметры Ть Т?, и D. Следовательно, для наблюдения спинового эха требуется аппаратура, дающая возможность получать импульсы различной длительности в требуемой последовательности и точно измерять задержки между импульсами.
Блок-схема установки спинового эха приведена на рис. 4. Установка состоит из магнита (7), создающего магнитное поле Я0; зонда-датчика (2), в который помещается исследуемый образец (5); передатчика с программным устройством (4), формирующего по специальным временным программам серии радиочастотных импульсов определенной длительности; приемника (5) для усиления, детектирования и регистрации сигналов ЯМР; блока постоянного и импульсного градиента магнитного поля (6) для измерения коэффициента самодиффузии; термо-статирующего устройства (7). Зонд-датчик содержит передающую катушку, на которую подаются радиочастотные импульсы, создающие вращающееся поле Hf, приемную катушку, в которую помещается исследуемый образец, служащую для приема сигналов ЯМР; катушку для создания искусственного градиента магнитного поля; элементы термостатирования образца. Оси
РИС. 4. Блок-схема аппара туры импульсного ЯМР спектрометра
Пояснения см. текст
РИС. 5. Возникновение сиг нала спинового эха
Пояснения см. текст
приемной и передаточной катушек перпендикулярны направлению поля Н0, поэтому сигнал ЯМР наводится лишь компонентой намагниченности, прецессирующей в плоскости, перпендикулярной полю #0 [65].
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 121 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed