Dzisiejsza rocznica

niedziela, 22 lutego 1857

Urodził się Heinrich Rudolf Hertz - niemiecki fizyk, twórca podstaw radiokomunikacji.
View all events.

Licznik odwiedzin

Dzisiaj71
Yesterday227
Week678
Miesiąc4143
Wszystkie805217

Powered by Kubik-Rubik.de

Blog studenta

 
Laboratorium NMR PDF Drukuj Email
Wpisany przez dr Mikołaj Baranowski   
sobota, 17 września 2011 12:58

Bezpośredni opiekunowie laboratorium:

 

dr Barbara Peplińska, st. wykładowca, koordynator studiów zaocznych, ZFMak, e-mail:  Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć. , pokój 134, tel. 5239

dr Zbigniew Fojud, adiunkt, ZFMak, e-mail:  Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć. , pokój 137, tel. 5244

 

Celem ćwiczeń wykonywanych w laboratorium Magnetycznego Rezonansu Jądrowego jest poznanie:

  1. zjawiska jądrowego rezonansu magnetycznego,
  2. technik stosowanych do jego obserwacji,
  3. możliwości wykorzystania zjawiska do badania struktury i dynamiki molekularnej cieczy i ciał stałych.

W laboratorium znajdują się trzy zestawy ćwiczeniowe:

1. spektrometr impulsowy pracujący przy częstości 16.5 MHz ,

2. spektrometr impulsowy pracujący przy częstości 19 MHz ,

3. spektrometr fali ciągłej pracujący przy częstości 27 MHz.

W przypadku obserwacji zjawiska MRJ metodami impulsowymi studenci zapoznają się z wpływem czasu trwania impulsu rf, czasu powtarzania sekwencji impulsowych oraz odstępu między impulsami na amplitudę sygnału MRJ. Dobierając odpowiednie wartości tych parametrów wykonujący ćwiczenie programują sekwencje impulsowe umożliwiające pomiar czasów relaksacji T1 i T2. Wyznaczają te czasy dla wybranych próbek. Badają wpływ temperatury i domieszek paramagnetycznych na wartość czasu relaksacji T1.

W eksperymentach fali ciągłej studenci analizują wpływ szybkości zmian wartości stałego pola magnetycznego, amplitudy modulacji tego pola oraz stałej czasowej odbiornika spektrometru na kształt linii absorpcyjnej. Badają wpływ temperatury na szerokości linii i wartość drugiego momentu dla wybranych polikrystalicznych próbek ciała stałego. Analizują wpływ orientacji monokryształu względem stałego polu magnetycznego na kształt linii MRJ.

 

W Laboratorium można przeprowadzić dwa niezależne eksperymenty:

21. Badanie ruchów molekularnych w cieczach metodą pomiaru czasów relaksacji MRJ.

22. Badanie struktury i dynamiki molekularnej w ciałach stałych metodą MRJ.

 

Wiadomości ogólne do ćwiczeń 21 i 22

Moment pędu i moment magnetyczny jądra. Moment magnetyczny w polu magnetycznym, precesja Larmora, obsadzenie poziomów energetycznych -rozkład Boltzmanna, magnetyzacja. Zjawisko MRJ w ujęciu klasycznym i kwantowym. Równania Blocha. Ogólne podstawy spektroskopii (widmo, linia rezonansowa, intensywność i szerokość linii, linie Lorentza i Gaussa). Metody detekcji sygnału MRJ (stacjonarne, impulsowe).

21.  Badanie ruchów molekularnych w cieczach metodą pomiaru czasów relaksacji.

Procesy relaksacji w magnetycznym rezonansie jądrowym

- oddziaływanie dipol-dipol,

- relaksacja spin-sieć ( Tl)

- relaksacja spin-spin (T2,)

- czas korelacji, równanie Arrheniusa,

- związki pomiędzy czasem korelacji, opisującym ruchy molekularne, a czasami relaksacji Tl i T2,

Metody pomiaru czasów relaksacji T1, T2;

- sygnał swobodnej precesji,

-  echo spinowe,

-  metoda odrostu magnetyzacji, metoda zerowa (T1)

-  metoda nasyceniowa (T1)

-  metoda Hahna (T2)

Spektrometr impulsowy MRJ.

22. Badanie struktury i dynamiki molekularnej w ciałach stałych metodą magnetycznego rezonansu jądrowego.

Widma MRJ w ciałach stałych ;

-  oddziaływanie dipol-dipol,

-  reorientacje wewnętrzne i ich wpływ na widma MRJ,

-  czasy korelacji, równanie Arrheniusa,

-  kształt linii widmowej,

-  drugi moment linii ( teoretycznie i doświadczalnie),

-  struktura widma monokryształu (widmo Pake'a).

Metody rejestracji widm MRJ

-    metoda podwójnej modulacji pola magnetycznego,

Spektrometr stacjonarny MRJ.

LITERATURA

  1. Jan Stankowski, Wojciech Hilczer, Pierwszy krok ku radiospektroskopii rezonansów magnetycznych,OWN ,Poznań 1994.
  2. Zbigniew Kęcki, Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN, Warszawa 1975. rozdz.8.2; 8.3; 9.3; 9.4; 10.2
  3. Władysław Przygocki, Metody fizyczne badań polimerów, PWN, Warszawa 1990, rozdz. 12, bez rozdz. 12.2; 12.4.4; 12.4.5;12.5
  4. A. Ejchardt, L. Kozerski, Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego 13C PWN, Warszawa 1981.
  5. Allan H. Morrish, Fizyczne podstawy magnetyzmu, PWN, Warszawa 1970 rozdz.4
  6. Charles Kittel, Wstęp do fizyki ciala stałego, PWN, Warszwa 1970, rozdz. 16
  7. Janina M. Janik, Fizyka chemiczna, PWN, Warszawa 1989, rozdz. 6, 9
  8. Jacek Hennel, J. Klinowski, Wstęp domagnetycznego rezonansu jądrowego, PWN, Warszawa 1996.
  9. A.Ejchart, A. Gryff-Keller, NMR w cieczach. Zarys teorii i metodologii, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej,Warszawa, 2004
  10. Harrald Gűnther, Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, PWN, Warszawa 1983.
  11. K.H. Hausser, H.R. Kalbitzer, NMR w biologii i medycynie, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1993
  12. Jacek W. Hennel, Teresa Kryst-Widźgowska, Na czym polega tomografia magnetyczno-rezonansowa?, IfJ,  Kraków 1995,
  13. J. Tritt-Goc, Wprowadzenie do tomografii magnetyczno jądrowej, OWN, Poznań, 2003

 

Poprawiony: piątek, 18 listopada 2011 21:27