DE1262048B - Verfahren und Geraet zur Umwandlung der Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere Zahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse fluessiger oder in Loesung gebrachter Stoffe durch Kernresonanz - Google Patents
Verfahren und Geraet zur Umwandlung der Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere Zahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse fluessiger oder in Loesung gebrachter Stoffe durch KernresonanzInfo
- Publication number
- DE1262048B DE1262048B DEB37091A DEB0037091A DE1262048B DE 1262048 B DE1262048 B DE 1262048B DE B37091 A DEB37091 A DE B37091A DE B0037091 A DEB0037091 A DE B0037091A DE 1262048 B DE1262048 B DE 1262048B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- resonance
- lines
- nuclear
- spin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
GOIn
Deutsche Kl.: 421-3/09
Nummer: 1262 048
Aktenzeichen: B 37091IX b/421
Anmeldetag: 6. September 1955
Auslegetag: 29. Februar 1968
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Umwandlung der Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien
in eine andere Anzahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse flüssiger
oder in Lösung gebrachter Stoffe durch Kernresonanz, in denen mehrere Kerngrupppen vorhanden
sind, die sich durch ihr gyromagnetisch.es Verhältnis oder auch nur durch die sogenannte chemische Verschiebung
voneinander unterscheiden und von denen mindestens zwei eine indirekte Spin-Spin-Wechselwirkung
miteinander aufweisen, die den Multiplettcharakter der zugehörigen Linien bewirkt, bei dem
sich die Probe in einem starken homogenen Magnetfeld H0 und einem dazu senkrecht stehenden hochfrequenzmagnetischen
Feld H1 befindet, das zur Aufnahme des Kernresonanzspektrums dient.
Kerne, die ein magnetisches Moment und einen Drehimpuls aufweisen, führen in einem polarisierenden
Magnetfeld eine Präzessionsbewegung aus. Wenn den Kernen ein hochfrequentes Magnetfeld H1,
dessen Frequenz gleich der Larmorfrequenz der Kerne in dem Polarisationsfeld H0 ist, unter einem
Winkel von (nahezu) 90° bezüglich H0 aufgeprägt wird, dann wird die Orientierung des Momentes der
Kerne bezüglich des Polarisationsfeldes H0 geändert.
Dieses Prinzip der gyromagnetischen Resonanz ist in dem USA.-Patent 2 561489 beschrieben. Dabei
wird ein Gerät mit einer Aufnahmespule in der Nähe der präzedierenden Kerne verwendet, damit das Umklappen
der Kerngruppen mit Hilfe derjenigen Spannungen festgestellt werden kann, die in der Aufnahmespule
durch das Umklappen induziert werden.
Es gibt viele Fälle, in denen zu untersuchenden Hauptkerngruppen in Gegenwart von Sekundärkerngruppen
untersucht werden sollen. Bei »verschiedenen« Kerngruppen kann es sich um Kerngruppen
mit verschiedenem gyromagnetischem Verhältnis oder um Kerne gleicher Art, z.B. Protonen einer
organischen Verbindung, handeln, deren Resonanzfrequenzen auf Grund einer chemischen Verschiebung
unterschiedlich sind. Die Larmorfrequenzen verschiedener Kerngruppen im gleichen polarisierenden
Magnetfeld sind daher ebenfalls verschieden. Wenn sich die Orientierung der Momente der Hauptkerne
gegenüber dem Polarisationsfeld auf Grund der Präzession mit der Larmorfrequenz, d. h. bei
deren Resonanz mit dem hochfrequenzmagnetischen Feld H1, ändert, dann werden zwar auch die Sekundärkerne
polarisiert. Da die Frequenz des Feldes H1
jedoch nicht gleich ihrer Larmorfrequenz ist, unterliegen ihre Momente bei dieser besonderen Feldstärke
keiner Resonanzumklappung.
Verfahren und Gerät zur Umwandlung der
Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine
andere Zahl von Linien bei der chemischen
Untersuchung und Analyse flüssiger oder in
Lösung gebrachter Stoffe durch Kernresonanz
Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine
andere Zahl von Linien bei der chemischen
Untersuchung und Analyse flüssiger oder in
Lösung gebrachter Stoffe durch Kernresonanz
Anmelder:
Felix Bloch, Varian Associates,
Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Parkstr. 13
Als Erfinder benannt:
Felix Bloch, Palo Alto, Calif.;
Martin E. Packard, Menlo Park, Calif.;
James N. Shoolery, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. September 1954
(454272)
V. St. v. Amerika vom 7. September 1954
(454272)
Zwischen den magnetischen Momenten der Hauptkerne und denen der Sekundärkerne existiert eine
Kopplung. Diese Wechselwirkung besteht in der magnetischen Wechselwirkung zwischen den verschiedenen
Kernen und den Elektronenspins der eigenen Atome in Verbindung mit der Austauschkopplung
der Elektronenspins untereinander. Eine ausführliche Beschreibung der Wechselwirkung zwi-
■ sehen den Haupt- und Sekundärkerngruppen ist in
einem Brief von Ramsey und Pur cell gegeben, der in der Zeitschrift »Physical Review«, Bd. 85,
S. 143, vom 1. Januar 1952, abgedruckt ist.
Die Folge dieser Wechselwirkung ist eine Aufspaltung der Kernresonanzlinie des Hauptkerns in
ein Dublett oder Multiplett, d. h., die Resonanzkurve erhält zwei oder mehr getrennte Resonanzmaxima
an Stelle des einen Resonanzmaximums, das Hauptkernen der gleichen Art zugeordnet ist, wenn diese
frei von einer Wechselwirkung mit irgendwelchen Sekundärkernen untersucht werden. Eine ausführlichere
Abhandlung über Dublett- und Multiplettresonanzen der verschiedenen chemischen Verbindungen
findet sich in einem Aufsatz von Gutowsky, McCaIl und Slichter mit dem
809 510/145
3 4
Titel »Nuclear Magnetic Resonance Multiplets in Die Erfindung wird im folgenden an Hand ver-
Liquids«, in der Zeitschrift »Journal of Chemical schiedener Ausführungsbeispiele in Verbindung mit
Physics«, Bd. 21, S. 279, Februar 1953. der Zeichnung beschrieben.
Durch die Deutung der Spin-Spin-Dublett- und F i g. 1 ist ein Blockschaltbild eines bekannten
Multiplettresonanzen können wertvolle Informatio- 5 Gerätes zum Aufnehmen eines Kernresonanznen
über den Aufbau chemischer Verbindungen spektrums;
erhalten werden» Weitere Kenntnisse, z. B. die ein- F i g. 2 und 3 sind Blockschaltbilder von Geräten
deutige Zuordnung einer Linie im beobachteten zum Aufnehmen eines Kernresonanzspektrums nach
Spektrum, einem Kern mit einer ausgezeichneten dem Verfahren der Erfindung; Stellung im Molekül, könnten dadurch gewonnen io Fig. 4 ist das Oszillogramm eines Protonenwerden,
daß die Spin-Spin-Kopplung zwischen ver- Multiplett-Resonanzsignals, das sich bei der Unterschiedenen
Kerngruppen zerstört oder verändert suchung der chemischen Verbindung NaBH4 in D2O
wird. bei der Verwendung eines Gerätes nach der F i g. 1
Aufgaben der Erfindung sind daher ein Verfahren ergibt;
und ein Gerät, mit deren Hilfe durch Entkoppeln 15 F i g. 5 ist das Oszillogramm der Protonenresonanz
der miteinander wechselwirkenden Kerngruppen die derselben Probe, nämlich NaBH4 in D2O, bei VerStrukturen
organischer und anorganischer Stoffe auf- Wendung des Gerätes nach der Fig. 2.
geklärt werden können. Insbesondere sollen sich das In der F i g. 1 ist das Blockschaltbild eines bekann-
Verfahren und das Gerät zum Aufklären der Pro- ten Gerätes, und zwar eines Spektrometers mit hoher
tonenkopplung in komplizierten organischen Ver- 20 Auflösung gezeigt, das bei einer festen und sehr
bindjungen eignen. stabilen Frequenz von z. B. etwa 30 MHz arbeitet
Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Ver- und sich besonders zum Studium enger Linien,
fahren, besteht das erfindungsgemäße Verfahren dazu chemischer Verschiebungen und der Feinstruktur der
darin, daß den beiden Feldern H0 und H1 ein zweites, Kernresonanzen eignet. Die Materie, die mit dem
zu 2ϊ0 senkrechtes hochfrequenzmagnetisches FeIdS2 25 Gerät untersucht werden soll, wird in eine geeignete,
überlagert ist, dessen Frequenz gleich der Larmor- nicht dargestellte Prüfröhre gegeben, die innerhalb
frequenz einer Kerngruppe ist, die mit der mit Hilfe einer Empfängerspule 1 in einer Sonde angeordnet
von H1 zu untersuchenden Kerngruppe durch Spin- ist. Die Sonde ist in dem magnetischen Gleichfeld H0
Spin-Wechselwirkung gekoppelt ist, und dessen Feld- zwischen den Polschuhen eines Magneten 2 angeordstärke
zur Erzeugung schneller Zeemanübergänge 30 net. Mit einer geeigneten Wechselspannungsquelle 3
ausreicht. wird in einer Sendespule 4 innerhalb der Sonde ein
Vorzugsweise werden dabei sowohl die HF-Span- Hochfrequenzfeld H1 mit der Larmorfrequenz der
nungen für H1 und H2 einer Spule zugeführt als untersuchten Kerne erzeugt. Dieses Hochfrequenzauch
von der gleichen Spule die Kerninduktions- feld in der Sendespule steht senkrecht bzw. nahezu
signale abgenommen. 35 senkrecht zum polarisierenden Gleichfeld, so daß die
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Kerne ihre Orientierung im Polarisationsfeld ändern,
eingangs beschriebene Verfahren erfindungsgemäß Mit einem Kippgenerator 5 wird eine niederfrequente
dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Feldern H0 Spannung an die Ablenkspulen 6 innerhalb der Sonde
und H1 ein zweites magnetisches Wechselfeld H2 gelegt, wodurch das polarisierende Magnetfeld moduüberlagert
ist, welches dem Feld H0 mit der Frequenz 40 liert und der Resonanzbereich der Kerne wiederholt
der Differenz der Larmorfrequenz der beiden mit- durchlaufen wird. Der Kippgenerator ist über einen
einander wechselwirkenden Kerngruppen aufmodu- weiten Frequenzbereich, z. B. zwischen 0,1 und
liert ist. 30 Hz, abstimmbar. Die niederfrequente Spannung
Ein Gerät zur Umwandlung der Dublett- oder wird auch den Horizontalablenkplatten eines Oszil-Multiplett-Resonanzlinien
in eine andere Anzahl von 45 lographen 7 zugeführt, um diesen mit dem modu-Linien
bei der chemischen Untersuchung und Ana- lierten Polarisationsfeld zu synchronisieren. Das
lyse flüssiger oder in Lösung gebrachter Stoffe durch Wechselfeld, das durch die Präzession der Kerne er-Kernresonanz
nach dem zuerst angegebenen Ver- zeugt wird, induziert in der Empfängerspule 1 eine
fahren, das aus einer Vorrichtung zur Erzeugung Spannung, die über einen Vorverstärker 8 und einen
eines starken homogenen Magnetfeldes H0, aus einer 50 Hochfrequenzverstärker 9 einem Detektorkreis 11 zuweiteren
Vorrichtung zur Erzeugung eines hoch- geführt wird, in dem die hochfrequente Spannung defrequenten
Magnetfeldes H1, das zur Erzeugung des moduliert wird, so daß sich das übertragene Nutzsignal
Kernresonanzspektrums dient und zusammen mit ergibt. Dieses Signal wird einem Gleichspannungsdem
FeIdH0 die Probe durchsetzt, und aus einer und gleichzeitig Niederfrequenzspannungsverstärker
Vorrichtung zur Aufnahme des Kerninduktions- 55 12 zugeführt, in welchem es verstärkt wird, und dann
signals besteht, für die Beeinflusssung der indirekten den Horizontalablenkplatten des Oszillographen 7
Spin-Spin-Wechselwirkung der zu untersuchenden zugeleitet. Außerdem ist in diesem Gerät ein Auf-Kerngruppe,
ist die Probe erfindungsgemäß in einem Zeichnungsgerät 13 vorgesehen, damit eine bleibende
weiteren hochfrequenzmagnetischen Feld H2 ange- Aufzeichnung der Amplitude der in der Empfängerordnet
und sind beide HF-Felder H1 und H2 in einer 60 spule induzierten Spannung erhalten werden kann,
oder zwei Sendespulen erzeugt. . In der F i g. 4 ist das Protonenresonanzsignal ge-
Bei Verwendung «iner Sendespule kann diese über zeigt, das bei der Untersuchung von NaBH4
abgestimmte Kreise. mit den beiden Wechselspan- (Natriumboranat) in D2O mit dem Gerät nach der
nungsquellen oder-mit nur einer niederfrequent Fig. 1 entsteht. Die durchSpin-Spm-Wechselwirkung
modulierten Wechseispannungsquelle verbunden sein, 65 bewirkte Multiplettstruktur der Resonanzlinien tritt
deren hochfrequente Trägerfrequenz gleich der Fre- in Form von vier symmetrisch um die Resonanz- oder
quenz des Feldesflg und deren eine Seitenband- Mittelfrequenz des Protons von B11 angeordneten
frequenz gleich der jFrequenz des Feldes H1 ist. Spitzen in Erscheinung. Die Stärke des polarisieren-
5 6
den Feldes beträgt 7050 Gauß und wird zur Auflö- sonanzspektrums trennt. Dies erfordert ein verhält-
sung des Spektrums über einen Bereich von etwa nismäßig starkes hochfrequenzmagnetisches FeIdH2
100 Milligauß variiert. Die mittlere oder durch- mit einem Wert, der angenähert durch die Beziehung
schnittliche Larmorfrequenz der Protonen beträgt γH2 ^>
Δ ω ist, wobei Δ ω der Abstand der Dublett-
30,0013 MHz. 5 oder Multiplettlinien und γ das gryomagnetische Ver-
In der F i g. 2 ist ein Gerät nach der Erfindung dar- hältnis der Borkerne ist.
gestellt, das dem Gerät nach der F i g. 1 bis auf eine In der F i g. 5 ist die Protonresonanzlinie gezeigt,
zweite konstante Wechselspannungsquelle 14 gleicht. die bei der Untersuchung von NaBH4 in D2O mit
Die Wechselspannungsquelle 3 mit 30 MHz ist mit dem Gerät nach der F i g. 2 erhalten wird. Die Bor-
einem auf 30MHz abgestimmten Kreis gekoppelt, der io kerne sind mit dem Signal der zweiten Wechselspan-
die Sendespule in der Sonde und Kondensatoren 15 nungsquelle erregt, und die Spin-Spin-Kopplung ist
und 16 enthält. Die Wechselspannungsquelle 14 mit wirksam unterdrückt, so daß die Protonenresonanz
etwa 9 MHz ist mit einem auf 9 MHz abgestimmten durch ein einziges Maximum dargestellt wird.
Kreis gekoppelt, welcher die Sendespule 4, die Kon- Diese Umwandlung des Multiplett-Resonanz-
densatoren 15,16,17,18 und die Induktivität 19 ent- 15 spektrums in ein einziges Maximum vereinfacht in
hält. Auf diese Weise werden in der Sendespule 4 Si- vielen Fällen die Deutung des Kernresonanzspek-
gnale mit 30 MHz und Signale mit 9 MHz erzeugt. trums, da einander überlappende Maxima ausge«
Die Frequenz der zweiten Wechselspannungsquelle schieden werden. Wenn die Stärke des die sekun-14
beträgt tatsächlich 9,6257 MHz, da dies die dären Kerne erregenden Magnetfeldes so bemessen
Larmorfrequenz der Borkerne von NaBH4 in D2O 20 ist, daß γΗ2<Δω ist, ergibt sich an Stelle einer Abist,
was zur Erläuterung der Erfindung benutzt wird. nähme der Anzahl der Linien eine Zunahme der An-Diese
zweite Wechselspannungsquelle 14 überträgt zahl der Linien. Diese Störung kann ausreichen, um
auf die Borkerne eine Hochfrequenzleistung von etwa die Stellung der sekundären Kerne im Molekül anzu-4
bis 5 Watt, während die Wechselspannungsquelle 3 zeigen, ohne daß man das Spektrum auf die kleinste
eine Leistung von wenigen Milliwatt überträgt. Die 25 Linienzahl reduzieren muß.
Borkerne werden daher von dem magnetischen Die Erfindung ist nicht nur anwendbar auf die Spin-
Wechselfeld mit 9 MHz und einer Feldstärke von Spin-Wechselwirkung zwischen Kernen verschiedener
etwa 1 Gauß erregt, wodurch die Spin-Spin-Kopp- Art, sondern auch auf die Spin-Spin-Wechsel-
lung aufgehoben wird. Die Aufnahmespule ist mit wirkung zwischen Kernen der gleichen Art, deren
ihrem Kreis nur auf die Resonanzfrequenz der Haupt- 30 Resonanzfrequenzen auf Grund einer chemischen
kerne oder Protonen abgestimmt. Verschiebung voneinander verschieden sind. In der
Um die Spin-Spin-Kopplung und die Art und F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar-Weise
zu erläutern, in der sie zerstört werden kann, gestellt, welches in diesem letzteren Fall benutzt
sei angenommen, alle polarisierten Borkerne seien werden kann. Es sei beispielsweise angenommen, daß
in einer von vier Richtungen unter verschiedenen 35 die Resonanzfrequenz der untersuchten Kerne
Winkeln zum Polarisationsfeld H0 orientiert und die 30 MHz + 100 Hz und die Resonanzfrequenz der
vier Gruppen von Borkernen hätten die gleiche An- sekundären Kerne 30 MHz beträgt, so daß der Frezahl
von Borkernen. Je nach der Orientierung einer quenzunterschied 100 Hz ist. Das Ausgangssignal
Gruppe wird durch das magnetische Moment dieser eines 30-MHz-Generators 21 wird einem modulierten
Gruppe ein verschiedener Wert des Polarisations- 40 Verstärker 22 zugeführt, dem außerdem von einem
feldes in bezug auf die mit den Borkernen dieser geeigneten Generator 23 ein modulierendes Signal
Gruppe gekoppelten Protonen erzeugt. Die Protonen von 100 Hz zugeführt ist. Das Ausgangssignal des
verschiedener Moleküle finden daher verschiedene modulierten Verstärkers 22 zeigt eine starke Mittelmagnetische
Felder vor. Auf diese Weise werden die frequenz von 30 MHz und zwei schwache Seiten-Larmorfrequenzen
der vier Gruppen von Protonen 45 bandfrequenzen von 30 MHz ± 100 Hz. Das getrennt. Wenn nun die Borkerne einem magne- 30-MHz-Signal H2 zerstört die Spin-Spin-Kopplung,
tischen Wechselfeld H2 mit ausreichend hoher Ampli- und das 30-MHz- + 100-Hz-Signal H1 erzeugt die
tude bei ihrer Larmorfrequenz ausgesetzt werden, gewünschte Resonanz der untersuchten Kerne. Ein
dann klappen die Borkerne rasch von der Polari- anderes Verfahren, welches ebenfalls benutzt werden
sation in einer Richtung in eine andere Richtung um, 50 kann, besteht darin, das polarisierende magnetische
d. h., es werden rasche Übergänge zwischen den ver- Gleichfeld H0 mit dem 100-Hz-Signal H2 zu moduschiedenen
Zeeman-Niveaus erzeugt. Die Protonen lieren, um die gewünschte Seitenbandfrequenz zu ersehen
dann infolge der magnetischen Momente der zeugen.
Borkerne nur ein magnetisches Feld, das sich durch Die Erfindung ist in Verbindung mit einem Gerät
Mittelwertbildung zu Null ausgleicht, d. h. insgesamt 55 beschrieben worden, das mit gekreuzten Spulen ausein
Polarisationsfeld gleicher Stärke. gerüstet ist, wobei beide hochfrequenzmagnetischen
Die Felder H1 und H2 bei dem beschriebenen Ge- Felder mit einer einzigen Sendespule übertragen
rät sollten nahezu senkrecht oder senkrecht zu H0 werden und eine getrennte Empfängerspule zur Aufliegen,
während die gegenseitige Lage von H1 und H2 nähme des Kerninduktionssignals vorgesehen ist. Es
beliebig ist. Die Stärke des Feldes H2 braucht nur 60 kann auch eine dritte Spule dazu benutzt werden, der
auszureichen, um eine bemerkbare Änderung des Materialprobe das hochfrequenzmagnetische Signal
ohne H1 erzeugten Spektrums zu erzeugen, d. h., eine für die sekundären Kerne zuzuführen. Auch ein Gevollständige
Spin-Entkopplung ist nicht immer not- rät mit einer einzigen Spule kann verwendet werden,
wendig. wobei die eine Spule zum Zuführen beider hoch-
Hierbei muß die Bedingung erfüllt werden, daß die 65 frequenzmagnetischen Felder und auch für die Auf-Zahl
der Umklappvorgänge der Borkerne, d. h. die nähme des Kerninduktionssignals der untersuchten
Zahl der Übergänge pro Sekunde, groß im Vergleich Kerne dient. Wenn das polarisierende Gleichfeld,
zu der Zahl der Perioden ist, die die Linien des Re- wie oben erwähnt, moduliert wird, dann braucht
keine Änderung im Sendeabschnitt des bekannten Gerätes nach F i g. 1 vorgenommen zu werden.
• Die Erfindung ist am Beispiel eines Stoffs mit einer Hauptkerngruppe und einer Sekundärkerngruppe beschrieben worden. Es können jedoch auch Fälle eintreten, in denen es erwünscht ist, zwei oder mehrere verschiedene Gruppen von sekundären Kernen bei ihren Larmorfrequenzen zu erregen, wobei der untersuchte Stoff entsprechend vieler hochfrequenzmagnetischer Felder ausgesetzt sein muß. Die Verbindung NaBH4 in D2O ist hier nur als Beispiel zu betrachten. Andere Beispiele wären Methyl- oder Äthylalkohol, bei denen einige Kerngruppen gekoppelt sind und andere nicht. Schließlich kann die Erfindung auch bei der Untersuchung von ungleichen Arten von Atombestandteilen, z. B. zur Erregung von Elektronen bei gleichzeitiger Beobachtung des Kernspektrums oder umgekehrt angewendet werden.
• Die Erfindung ist am Beispiel eines Stoffs mit einer Hauptkerngruppe und einer Sekundärkerngruppe beschrieben worden. Es können jedoch auch Fälle eintreten, in denen es erwünscht ist, zwei oder mehrere verschiedene Gruppen von sekundären Kernen bei ihren Larmorfrequenzen zu erregen, wobei der untersuchte Stoff entsprechend vieler hochfrequenzmagnetischer Felder ausgesetzt sein muß. Die Verbindung NaBH4 in D2O ist hier nur als Beispiel zu betrachten. Andere Beispiele wären Methyl- oder Äthylalkohol, bei denen einige Kerngruppen gekoppelt sind und andere nicht. Schließlich kann die Erfindung auch bei der Untersuchung von ungleichen Arten von Atombestandteilen, z. B. zur Erregung von Elektronen bei gleichzeitiger Beobachtung des Kernspektrums oder umgekehrt angewendet werden.
Claims (6)
1. Verfahren zur Umwandlung der Dublettoder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere
Anzahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse flüssiger oder in Lösung
gebrachter Stoffe durch Kernresonanz, in denen mehrere Kerngruppen vorhanden sind, die sich
durch ihr gyromagnetisches Verhältnis oder auch nur durch die sogenannte chemische Verschiebung
voneinander unterscheiden und von denen mindestens zwei eine indirekte Spin-Spin-Wechselwirkung
miteinander aufweisen, die den Multiplettcharakter der zugehörigen Linien bewirkt, bei
dem sich die Probe in einem starken homogenen Magnetfeld H0 und einem dazu senkrecht stehenden
hochfrequenzmagnetischen FeIdIi1 befindet,
das zur Aufnahme des Kernresonanzspektrums dient, dadurch gekennzeichnet, daß den
beiden Feldern H0 und H1 ein zweites zu H0 senkrechtes
hochfrequenzmagnetisches FeIdH2 überlagert
ist, dessen Frequenz gleich der Larmorfrequenz einer Kerngruppe ist, die mit der mit Hilfe
von H1 zu untersuchenden Kerngruppe durch Spin-Spin-Wechselwirkung gekoppelt ist, und
dessen Feldstärke zur Erzeugung schneller Zeemanübergänge ausreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man sowohl die HF-Spannungen
für H1 und H2 einer Spule zuführt als
auch von der gleichen Spule das Kerninduktionssignal abnimmt.
3. Verfahren zur Umwandlung der Dublettoder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere
Anzahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse flüssiger oder in Lösung
gebrachter Stoffe durch Kernresonanz, in denen mehrere Kerngruppen vorhanden sind, die sich
durch ihr gyromagnetisches Verhältnis oder auch nur durch die sogenannte chemische Verschiebung
voneinander unterscheiden und von denen mindestens zwei eine indirekte Spin-Spin-Wechselwirkung
miteinander aufweisen, die den Multiplettcharakter der zugehörigen Linien bewirkt,
bei dem sich die Probe in einem starken homogenen Magnetfeld H0 und einem dazu
senkrecht stehenden hochfrequenzmagnetischen Feld H1 befindet, das zur Aufnahme des Kernresonanzspektrums
dient, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Feldern H0 und H1 ein
zweites magnetisches Wechselfeld H2 überlagert ist, welches dem FeIdH0 mit der Frequenz der
Differenz der Larmorfrequenzen der beiden miteinander wechselwirkenden Kerngruppen aufmoduliert
ist.
4. Gerät zur Umwandlung der Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere Anzahl
von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse flüssiger oder in Lösung gebrachter
Stoffe durch Kernresonanz nach dem Verfahren von Anspruch 1, das aus einer Vorrichtung zur
Erzeugung eines starken homogenen Magnetfeldes H0, aus einer weiteren Vorrichtung zur
Erzeugung eines hochfrequenten Magnetfeldes H1, das zur Erzeugung des Kernresonanzspektrums
dient und zusammen mit dem Feld H0 die Probe durchsetzt, und aus einer Vorrichtung zur Aufnahme
des Kerninduktionssignals besteht, für die Beeinflussung der indirekten Spin-Spin-Wechselwirkung
der zu untersuchenden Kerngruppe, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe in einem
weiteren hochfrequenzmagnetischen FeIdH2 angeordnet
ist und daß beide HF-Felder H1 und H2
in einer (4) oder in zwei Sendespulen erzeugt sind.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Sendespule
(4) diese über abgestimmte Kreise (15, 16 bzw. 15 bis 19) mit den beiden Wechselspannungsquellen
verbunden ist.
6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Sendespule
(4) diese mit nur einer niederfrequent modulierten Wechselspannungsquelle (22) verbunden ist, deren
hochfrequente Trägerfrequenz gleich der Frequenz des Feldes H2 und deren eine Seitenbandfrequenz
gleich der Frequenz des FeMeSH1 ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 510/145 2.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US454272A US3068399A (en) | 1954-09-07 | 1954-09-07 | Gyromagnetic resonance method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1262048B true DE1262048B (de) | 1968-02-29 |
Family
ID=23804000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEB37091A Pending DE1262048B (de) | 1954-09-07 | 1955-09-06 | Verfahren und Geraet zur Umwandlung der Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere Zahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse fluessiger oder in Loesung gebrachter Stoffe durch Kernresonanz |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3068399A (de) |
CH (1) | CH336206A (de) |
DE (1) | DE1262048B (de) |
FR (1) | FR1136361A (de) |
GB (1) | GB789100A (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL112908C (de) * | 1957-06-01 | |||
GB995618A (en) * | 1961-06-08 | 1965-06-23 | Perkin Elmer Ltd | Magnetic resonance apparatus and method |
US3348137A (en) * | 1964-04-24 | 1967-10-17 | Varian Associates | Spin decoupling in gyromagnetic resonance apparatus |
US3411070A (en) * | 1965-10-15 | 1968-11-12 | Subsurface Surveys | Subsurface surveying apparatus and method using a composite electromagnetic energy wave |
US3648156A (en) * | 1970-05-26 | 1972-03-07 | Perkin Elmer Ltd | Quiet slot scanning |
US20060125475A1 (en) * | 2002-09-17 | 2006-06-15 | Sodickson Daniel K | Radio frequency impedance mapping |
CN111060089B (zh) * | 2018-10-17 | 2022-07-15 | 北京自动化控制设备研究所 | 基于电子自旋磁共振差分的高灵敏核自旋进动检测方法 |
CN114383592B (zh) * | 2022-01-12 | 2023-03-07 | 北京量子信息科学研究院 | 信号检测方法、装置、设备、介质和计算机程序产品 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE23950E (en) * | 1946-12-23 | 1955-02-22 | Method and means for chemical analysis | |
US2799823A (en) * | 1950-06-30 | 1957-07-16 | Thomas M Shaw | Analytical procedure |
-
1954
- 1954-09-07 US US454272A patent/US3068399A/en not_active Expired - Lifetime
-
1955
- 1955-08-29 GB GB24761/55A patent/GB789100A/en not_active Expired
- 1955-09-02 CH CH336206D patent/CH336206A/fr unknown
- 1955-09-05 FR FR1136361D patent/FR1136361A/fr not_active Expired
- 1955-09-06 DE DEB37091A patent/DE1262048B/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH336206A (fr) | 1959-02-15 |
US3068399A (en) | 1962-12-11 |
GB789100A (en) | 1958-01-15 |
FR1136361A (fr) | 1957-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19610278B4 (de) | Kernspinresonanz-Untersuchungsverfahren auf Basis verbesserter DEPT-, INEPT-, HSQC- und HMQC-Verfahren | |
DE1206083B (de) | Messgeraet zur Untersuchung von Spin-Praezessionen in einem durch Strahlung angeregten selektiv fluoreszenten optischen Medium | |
DE2328472C3 (de) | Verfahren zur magnetischen Resonanz-Spektroskopie und dafür geeignetes Impulsspektrometer | |
DE1049112B (de) | Verfahren zur periodischen Messung der Staerke eines magnetischen Feldes | |
DE2847641C2 (de) | ||
DE3006348A1 (de) | Verfahren zur gyromagnetischen resonanzspektroskopie | |
DE3833844A1 (de) | Geraet und verfahren fuer die pruefung der eigenschaften eines gegenstandes | |
EP0404248A2 (de) | Kernresonanzabbildungsverfahren | |
DE1262048B (de) | Verfahren und Geraet zur Umwandlung der Dublett- oder Multiplett-Resonanzlinien in eine andere Zahl von Linien bei der chemischen Untersuchung und Analyse fluessiger oder in Loesung gebrachter Stoffe durch Kernresonanz | |
DE1516927B1 (de) | Vorrichtung zur Messung der Intensitaet eines magnetischen Feldes | |
EP0412602B1 (de) | Kernresonanz-Spektroskopieverfahren und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE1274822B (de) | Anordnung zum Messen gyromagnetischer Resonanzsignale | |
WO1990013825A1 (de) | Verfahren zur aufnahme von spinresonanzspektren | |
DE1423463A1 (de) | Gyromagnetisches Resonanzverfahren und zugehoeriges Geraet | |
DE2126744C3 (de) | Verfahren zur Aufnahme von Spinresonanzspektren und Vorrichtung zu dessen Durchführung | |
EP0392574A2 (de) | Verfahren zur lokalisierten Kernresonanzspektroskopie und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE949357C (de) | Verfahren und Geraet zum Messen und Steuern magnetischer Felder und zur Werkstoffpruefung | |
DE69222804T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bilderzeugung mittels magnetischer Resonanz | |
DE1523093C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung von gyromagnetischen Resonanzsignalen einer ersten Teilchengruppe einer zu untersuchenden, noch eine zweite Teilchengruppe enthaltenden Substanz | |
WO1990013826A1 (de) | Verfahren zur aufnahme von spinresonanzspektren | |
DE1296417B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Spin-Entkopplung gyromagnetischer Partikel | |
EP0478030A1 (de) | Verfahren für die zweidimensionale Kernresonanzspektroskopie | |
EP0237105A2 (de) | Verfahren zum Bestimmen der spektralen Verteilung der Kernmagnetisierung in einem begrenzten Volumenbereich | |
DE1673185B1 (de) | Vorrichtung zum entkoppeln der spins von zwei gruppen gyromagnetischer partikel | |
DE1673185C (de) | Vorrichtung zum Entkoppeln der Spins von zwei Gruppen gyromagnetischer Partikel |