国仪量子携手清华磁共振实验室为您答疑解惑!顺磁小课堂第27期

2023-11-06 19:40:40, 范莹莹 国仪量子技术(合肥)股份有限公司



顺磁小课堂(第27期)

作为波谱学的重要分支,电子自旋的直接表征工具,电子顺磁共振波谱学具有不可替代的重要作用。部分初学者常面临基本原理不清、谱图解析困难、仪器操作不熟练等问题。

为帮助大家更好地运用电子顺磁共振波谱技术,国仪量子携手清华大学磁共振实验室推出“顺磁小课堂”栏目,一一解答大家在学习、实验中遇到的问题。

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我们将邀请专业人员为您解答!





01




单选题:在连续波顺磁共振(EPR)波谱中用来观测信号的共振条件是()?

A. =gβB

B. A=lg(1/T)=Kbc

C. 2dsinθ=nλ,n=1,2…

D. E=mc²

答:A

B选项,朗伯比尔定律(Lambert-Beer law)是分光光度法的基本定律,是描述物质对某一波长光吸收的强弱与吸光物质的浓度及其液层厚度间的关系。

C选项,布拉格方程是X射线衍射分析的根本依据。对于X射线衍射,当光程差等于波长的整数倍时,晶面的衍射线将加强,此时满足的条件为2dsinθ=nλ。

D选项,爱因斯坦质能方程,描述了质量与能量之间的当量关系。


02




判断题:EPR、ESR和EMR都指的是电子磁共振技术。

A. 对

B. 错

答:A

EPR(Electron Paramagnetic Resonance)最早由电子顺磁共振之父Eugeny Zavoisky于1945年提出。但早先研究集中在自由基领域,认为跃迁过程只有电子自旋磁矩的贡献,所以采用ESR(Electron Spin Resonance)这个术语;之后随着研究领域的拓展,研究又发现仅用电子自旋跃迁无法完全解释许多实验结果,尤其是过渡金属离子的跃迁现象,也就是电子轨道磁矩对于跃迁也是有所贡献的,所以又改回用EPR来表示。自1946年提出NMR(Nuclear Magnetic Resonance)之后,其发展迅猛。90年代以后,为与NMR相对应,国外文献又有人采用EMR(Electron Magnetic Resonance)这个术语来表示电子磁共振波谱技术。综上,EPR、ESR和EMR都指的是电子磁共振波谱这种技术,但①提出时间:EPR > ESR > EMR;②概念范围:EMR = EPR > ESR。

文献中EPR、ESR和EMR存在并用现象,因此在检索时,建议使用三种名称进行同时或分别检索。

详情请参考:徐元植,姚加 《电子磁共振波谱学》


03




图形题:其他参数一致,改变扫描次数测得了如下谱图,由图可知()?

A. 累加扫描可以提高信噪比

B. 为了获得信噪比高的数据,任何测试都多次累加扫描

答:A

N次扫描信号S得到的累加信号为nS,存储在计算机中;而噪声N是随机量,n次累加的结果为Nn1/2。所以n次累加之后的信噪比(S/N)n为单次扫描(S/N)1。因此累加扫描可以提高信噪比。累加扫描会耗费较长的时间,并且当测试时间较长时,仪器可能会发生不可预测的漂移和不稳定,因此对于一次扫描信噪比较好的测试,没有必要多次累加测试。



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供稿:

清华大学 杨海军 李勇 

国仪量子 石致富 范莹莹 

审核:杨海军



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