Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фаррар Т. -> "Импульсная и фурье-спектроскопия ЯМР" -> 33

Импульсная и фурье-спектроскопия ЯМР - Фаррар Т.

Фаррар Т., Беккер Э. Импульсная и фурье-спектроскопия ЯМР — М.: Мир, 1973. — 165 c.
Скачать (прямая ссылка): impulsnayafurespetroskopiya1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 54 >> Следующая

спектра, a vI/2 — ширина типичной линии i iu-ктра на половине высоты
сигнала. В этом и состоит вся
I ила метода ФС: время, необходимое для регистрации спек-||ш, не
зависит от ширины спектра. Разумность этого утверждения можно подтвердить
простым доводом. Предположим, что мы хотим в обычном ЯМР-эксперименте
просмотреть участок спектра шириной 1000 Гц и что ширина пншчной линии
равна 1 Гц. Информация о каждой данной шипи поступает только в течение
1/1000 периода развертки.
< >дмако, если бы мы использовали 1000 передатчиков, час-юты которых
распределены по всей ширине спектра, и
1 Во многих простых ФС-экспериментах можно без заметного ш к л жен ия
спектра использовать более длинные импульсы и соот-|н и nieiino меньшие
Hi. Например, импульс, для которого ^Hi =
2 яД, дает ошибки в интенсивности менее 2% [45]. Однако такие малые
значения Hi вызывают появление фазовых искажений и мо-iv г создавать
трудности при проведении более сложных ФС-экспе-рммиитов, например,
таких, какие описаны в разд. 5.5 и 5.6.
106 Глава 5
1000 детекторов, то мы могли бы получить ту же информацию о всех линиях
спектра за 1/1000 времени, нужного при обычной развертке. А поскольку
короткий ВЧ-импульс, как мы уже отмечали, содержит фурье-компоненты,
частоты которых распределены в довольно широком диапазоне, то применение
импульсного возбуждения — это дешевый способ «создания» множества
передатчиков, а наблюдение и преобразование Фурье сигнала свободной
индукции оказывается удобным способом получения интересующего нас спектра
*.
На практике экономия времени значительно меньше, чем Д'/v I /2, так как
это выражение было получено для условий медленного прохождения, а при
регистрации спектров обычно используется значительно более быстрая
развертка. В приведенном выше примере экономия времени составит всего
около 100, а не 1000 раз [45]. Тем не менее это все еще очень
существенная экономия. Более того, экономия времени достигается не в
ущерб качеству спектра, без потери его деталей, так как метод ФС дает
такой же спектр, который можно было бы получить при медленном
прохождении, без искажений, наблюдаемых в спектрах, записанных при
обычных скоростях развертки (звон, или вигли, и искажение симметричной
формы линии). Как мы покажем в последующих разделах, для ядер с большим
диапазоном химических сдвигов и при больших значениях Н0 можно добиться
еще более значительного выигрыша времени.
Получаемую в методе ФС экономию времени можно использовать тремя
способами. Во-первых, повторяя импульс много раз, когерентно суммируя
получающиеся СИС и лишь после этого применяя преобразование Фурье, можно
повысить отношение сигнала к шуму. Во-вторых, можно наблюдать спектры
сравнительно короткоживущих соединений или промежуточных продуктов
реакций. В-третьих, во время коротких импульсных экспериментов легче
поддерживать оптимальную однородность поля, чем при ис-
1 Из этой аналогии следует, что можно использовать другой способ
получения радиочастот, лежащих в широком диапазоне, состоящий в модуляции
высокой частоты случайным или псевдослучайным шумом с подходящей шириной
полосы частот. Этот метод шумового возбуждения был осуществлен [46, 47];
мы рассмотрим его в разд. 5.7.
Фурье-спектроскопия ЯМР 1C 7
пользовании значительно более длительных эксперимента с разверткой.
Главной причиной интереса к методам ФС являются их оольшие возможности в
повышении отношения сигнал/ /шум. В принципе методика проста:
периодически подавать НО' -пые импульсы и когерентно складывать СИС с
помощью цифрового вычислительного устройства или иного устройства для
усреднения сигнала по времени. Известно, что в случае хаотического
(белого) шума отношение сигнал/шум растет пропорционально квадратному
корню из числа накопленных повторений сигнала. Затем накопленный сиг-нал
подвергается преобразованию Фурье, причем улучшенное в результате
накопления отношение сигнала к шуму, естественно, передается
окончательному спектру. Следующие четыре раздела мы посвятим рассмотрению
многих факторов, от которых зависит успех применения методов ФС для
улучшения отношения сигнала к шуму. Использование метода ФС для изучения
промежуточных продуктов и при измерении времен релаксации рассмотрено в
разд. 5.6
5.2. Требования к аппаратуре
Аппаратура должна обеспечивать выполнение двух основных требований: 1)
достаточно сильное поле #j и короткое время tp в соответствии с.
выражениями (5.2) и (5.5);
2) жесткая стабилизация отношения поле/частота в целях действительно
когерентного суммирования сигналов сво-оодной индукции. Эти требования к
аппаратуре, как и другие, столь же важные при исследованиях методом
фурье-
i нектроскопии и при других импульсных экспериментах, были
рассмотрены в гл. 3, так что здесь мы не будем их обсуждать. В этом
разделе мы рассмотрим три аппаратурных параметра, которые должны быть
тщательно выбраны при жепериментах с преобразованием Фурье: 1) точное
значение частоты ВЧ-сигнала по отношению к диапазону резонансных частот
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 54 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed