Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТРЕХУРОВНЕВУЮ КВАДРУПОЛЬНУЮ СПИН- СИСТЕМУ
СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТРЕХУРОВНЕВУЮ КВАДРУПОЛЬНУЮ СПИН- СИСТЕМУ

СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТРЕХУРОВНЕВУЮ КВАДРУПОЛЬНУЮ СПИН- СИСТЕМУ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: изобретение может быть использовано при изучении структуры и строения химических соединений. Сущность изобретения: в способе воздействия на трехуровневую квадрупольную спин-системы, включающем двухчастотное импульсное воздействие на два перехода, имеющих общий энергетический уровень, изменение длительности импульса накачки на одном из переходов и регистрацию сигнала эхо на другом переходе, одновременно с изменением длительности импульса накачки изменяют длительность импульса на наблюдаемом переходе. Амплитуды радиочастотных полей устанавливают так, чтобы одновременной инверсии населенности обеих пар уровней соответствовала одна и та же изменяемая длительность импульсов на обоих возбуждаемых переходах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2105967
Класс(ы) патента: G01N24/08
Номер заявки: 95115459/25
Дата подачи заявки: 01.09.1995
Дата публикации: 27.02.1998
Заявитель(и): Пермский государственный университет
Автор(ы): Ким А.С.
Патентообладатель(и): Пермский государственный университет
Описание изобретения: Изобретение относится к области радиоспектроскопии и может быть использовано при изучении структуры и строения химических соединений.
Известен способ воздействия на трехуровневую квадрупольную спин-систему, включающий двухчастотное импульсное воздействие на два перехода, имеющих общий энергетический уровень, изменение длительности импульса накачки на одном из переходов и регистрацию сигнала индукции на другом переходе [1]
Недостатком данного способа воздействия являются невозможность создания одновременно инверсии населенностей обеих пар уровней возбуждаемых переходов и малая точность при регистрации амплитуды сигнала при изменении длительности импульса накачки.
Известен также способ воздействия на трехуровневую квадрупольную спин-систему, включающий двухчастотное импульсное воздействие на два перехода, имеющих общий энергетический уровень, изменение длительности импульса накачки на одном из переходов и регистрацию сигнала эхо на другом переходе [2]
Недостатком данного способа воздействия является также невозможность создания одновременно инверсии населенностей обеих пар уровней возбуждаемых переходов.
Задачей данного изобретения является создание одновременной инверсии населенности обеих пар уровней.
Эта задача решается с помощью существенных признаков, указанных в формуле изобретения: общих с прототипом способа воздействия на трехуровневую квадрупольную спин-систему, включающего двухчастотное импульсное воздействие на два перехода, имеющих общий энергетический уровень, изменение длительности импульса накачки на одном из переходов и регистрацию сигнала эхо на другом переходе и отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков одновременно с изменением длительности импульса накачки изменяют длительность импульса на наблюдаемом переходе, причем амплитуды радиочастотных полей устанавливают так, чтобы одновременной инверсии населенности обеих пар уровней соответствовала одна и та же изменяемая длительность импульсов на обоих возбуждаемых переходах. При этом можно подавать импульс накачки одновременно с первым или вторым импульсом на наблюдаемом переходе. Кроме того, возможно также временной интервал τ от начала цикла до начала второго импульса устанавливать фиксированным или изменять на такую же величину, что и длительность импульса накачки.
На фиг. 1 приведена схема уровней и переходов трехуровневой квадрупольной спин-системы, на фиг. 2-3 импульсные программы двухчастотного воздействия, позволяющие создать одновременную инверсию населенности обеих пар уровней.
Ниже раскрывается наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым результатом.
Во-первых, одновременно с изменением длительности импульса накачки изменяют длительность импульса на наблюдаемом переходе.
Во-вторых, амплитуды радиочастотных полей устанавливают так, чтобы одновременной инверсии населенности обеих пар уровней соответствовала одна и та же изменяемая длительность импульсов на обоих возбуждаемых переходах.
В-третьих, импульс накачки подают одновременно с первым или с вторым импульсом на наблюдаемом переходе.
В-четвертых, временной интервал t от начала цикла до начала второго импульса устанавливают фиксированным или изменяют на такую же величину, что и длительность импульса накачки.
Анализ всех отличительных признаков предлагаемого изобретения показал, что изобретательский уровень высок раньше такие приемы для решения данной задачи не использовались.
Способ реализован с помощью устройства, описанного в а.с. N 1132207, кл. G01N 24/10, 1984.
Как видно из фиг. 1, двухчастотное импульсное воздействие на трехуровневую квадрупольную спин-систему возможно реализовать тремя вариантами:

Рассмотрим в качестве примеров один из вариантов. Примем
ωm+1,m= ωa, а ωm,m-1= ωв
На фиг. 2 первоначально на частоте ωв устанавливаем оптимальные условия возбуждения и регистрации сигнала эха. В этом случае необходимо выполнить следующие условия: на частоте ωв устанавливают первый импульс равным 90o, второй 180o, а τ временной интервал от начала цикла до начала второго импульса таким, чтобы наблюдался сигнал спинового эха с большим С/Ш. Аналогично устанавливают такие условия и на частоте wa После этого, в зависимости от необходимой программы, выключают первый или второй импульс и затем проводят необходимый эксперимент.
При одночастотном возбуждении нижнего (1/2-3/2) перехода угловая скорость поворота вектора намагничения в период действия импульсов равна В этом случае условия градусности выглядят так:
При одночастотном возбуждении верхнего (3/2-5/2) перехода угловая скорость поворота вектора намагничения в период действия импульсов равна При этом условия градусности выглядят так:
В двухчастотном случае, когда одновременно возбуждаются два перехода (1/2-3/2 и 3/2-5/2), для нижнего перехода угловая скорость поворота вектора намагничения равна а для верхнего перехода
Условия возбуждения выглядят так:
а) для нижнего перехода

б) для верхнего перехода

Теперь рассмотрим условия, которые должны выполняться в предлагаемом изобретении. Если (фиг. 2) или (фиг. 3), то для создания одновременной инверсии населенности обеих пар уровней необходимо выполнить второе условие: или где n и m коэффициенты пропорциональности.
Рассмотрим два случая на конкретном примере. В качестве объекта исследования выбираем поликристаллический KReO4 (резонанс 185,187Re, I5/2, T=296 K).
1. Наблюдается сигнал эхо на частоте ν1= 26,825 нижнего перехода, а импульс накачки подается на частоте ν2= 53,651 МГц верхнего перехода. В этом случае необходимо увеличить амплитуду РЧ поля импульса накачки в n раз
2. Наблюдается сигнал эхо на частоте ν2= 53,651 МГц верхнего перехода, а импульс накачки подается на частоте ν1= 26,825 МГц нижнего перехода. В этом случае необходимо уменьшить амплитуду РЧ поля импульса накачки в m раз
Таким образом способ позволяет управлять механизмом формирования сигналов эха, управлять процессами релаксации, что позволяет значительно упростить интерпретацию экспериментальных данных.
Формула изобретения: 1. Способ воздействия на трехуровневую квадрупольную спин-систему, включающий двухчастотное импульсное воздействие на два перехода, имеющих общий энергетический уровень, изменение длительности импульса накачки на одном из переходов и регистрацию сигнала эхо на другом переходе, отличающийся тем, что одновременно с изменением длительности импульса накачки изменяют длительность импульса на наблюдаемом переходе, причем амплитуды радиочастотных полей на обоих возбуждаемых переходах устанавливают так, чтобы одновременной инверсии населенностей обеих пар уровней соответствовала одна и та же изменяемая длительность импульсов на этих же переходах.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что импульс накачки подают одновременно с первым или с вторым импульсом на наблюдаемом переходе.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что временной интервал τ от начала цикла до начала второго импульса устанавливают фиксированным или одновременно с изменением длительности импульса накачки изменяют на такую же величину и временной интервал tе