Электронный парамагнитный резонанс. Метод ЭПР. Применение.

Электронный парамагнитный резонанс (метод ЭПР)Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) - явление резонансного поглощения электромагнитного излучения парамагнитным веществом, помещенным в постоянное магнитное поле. Обусловлен квантовыми переходами между магнитными подуровнями парамагнитных атомов и ионов (эффект Зеемана). Спектры ЭПР наблюдаются, главным образом, в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ).

Метод электронного парамагнитного резонанса позволяет оценить эффекты, проявляющиеся в спектрах ЭПР из-за наличия локальных магнитных полей. В свою очередь локальные магнитные поля отражают картину магнитных взаимодействий в исследуемой системе. Таким образом, метод ЭПР спектроскопии позволяет исследовать как структуру парамагнитных частиц, так и взаимодействие парамагнитных частиц с окружением.

Анализатор радиоспектрометрический электронного парамагнитного резонанса (далее – анализатор ЭПР) предназначен для регистрации спектров и измерения параметров спектров образцов парамагнитных веществ в жидкой или твердой фазе. Анализатор используется при реализации существующих и разработке новых методик исследований веществ методом ЭПР в различных областях науки, техники и здравоохранения: например, для исследования функциональных характеристик биологических жидкостей по спектрам введенных в них спиновых зондов в медицине; для обнаружения радикалов и определения их концентрации; в исследовании внутримолекулярной подвижности в материалах; в сельском хозяйстве; в геологии.

Базовым устройством анализатора является спектрометрический блок – спектрометр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР спектрометр).

Анализатор обеспечивает возможность исследования образцов:

  • с регуляторами температур – системами термостатирования образца (в том числе, в диапазоне температур от -188 до +50 ºС и при температуре жидкого азота);
  • в кюветах, ампулах, капиллярах и трубках с использованием систем автоматической смены и дозирования образцов.

Особенности работы анализатора электронного парамагнитного резонанса

Парамагнитный образец в специальной кювете (ампуле или капилляре) помещается внутрь рабочего резонатора, расположенного между полюсами электромагнита спектрометрического блока. Электромагнитное излучение СВЧ постоянной частоты по волноводу поступает в резонатор. Условие резонанса достигается путем линейного изменения напряженности магнитного поля. Для повышения чувствительности и разрешающей способности анализатора используется высокочастотная модуляция магнитного поля.

Когда индукция магнитного поля достигает величины, характерной для данного образца, происходит резонансное поглощение энергии этих колебаний. Преобразованное излучение по волноводу поступает на детектор. После детектирования сигнал усиливается и подается на регистрирующее устройство. Высокочастотная модуляция и фазочувствительное детектирование преобразуют сигнал ЭПР в первую производную кривой поглощения, в виде которой и происходит регистрация спектров электронного парамагнитного резонанса. В этих условиях регистрируется и интегральная линия поглощения ЭПР. Пример регистрируемого спектра резонансного поглощения представлен на рисунке ниже:

Метод ЭПР спектроскопии

  • Высокоточное моделирование ЭПР спектра
  • Система быстрой регистрации свободных радикалов
  • Добротность ненагруженного резонатора Q ≥5000
  • Высокая однородность магнитного поля
  • Встроенный частотомер
  • Полная автоматизация эксперимента
Узнать цену
  • Автоматическая регистрация спектров ЭПР спинового зонда в медико-биологических материалах
  • Анализ при температуре плюс 37 ºС или в широком диапазоне температур
  • Управление с автоматизированного рабочего места оператора
Узнать цену
  • Для задания и стабилизации температуры исследуемого парамагнитного образца
  • Хладагент: жидкий азот
  • Температурный диапазон: 85…473 K
  • Точность установки температуры: ± 0.1 K
  • Точность поддержания температуры: ± 0.2 K
Узнать цену