Kernmagnetische Resonanz (NMR)
Betreuer: Dr. Rustem Valiullin
Der Versuch vermittelt die Grundlagen der kernmagnetischen Resonanz im hohen äußeren Magnetfeld. Die Experimente werden an dem kommerziellen NMR (Nuclear Magnetic Resonance)- Analysator "minispec PC 20" der Firma Bruker Analytik GmbH bei einer Resonanzfrequenz von 20 MHz durchgeführt. Die Signalaufnahme und Akkumulation erfolgen über einen Analog-Digitalwandler im Personalcomputer. Die Signalauswertung ist wahlweise mit Hilfe einer für ein Feldgradienten-Impuls-NMR-Spektrometer entwickelten Software beziehungsweise mit dem Programm "WIN-NMR" obiger Firma möglich.
Aufgaben:
1. Theoretische Grundlagen
- Gleichgewichtsmagnetisierung in einem statischen Magnetfeld,
- Bewegungsgleichung der Magnetisierung,
- Einfluß eines Hochfrequenzfeldes, 90°- und 180°-Impulse,
- Longitudinale und transversale Relaxation.
2. Aufbau eines NMR-Impulsspektrometers
- Erzeugung der Hochfrequenzimpulse, auch mit unterschiedlicher Phasenlage,
- Sender-Empfänger-Entkopplung,
- Dioden- und phasenempfindliche Gleichrichtung,
- Digitalisierung (Sampling-Theorem), Signal-Rausch-Verhältnis.
- Justierung der 90°- und 180°-Impulse,
- Bestimmung der longitudinalen Relaxationszeit,
- Aufnahme der freien Induktion, Bestimmung der Homogenität des Magnetfeldes,
- Hahnsches Echo,
- Carr-Purcell-, Carr-Purcell-Meiboom-Gill-Impulsfolge,
- Bestimmung des Diffusionskoeffizienten einer Flüssigkeit im inhomogenen Feld,
- Auflösung der NMR-Signale zweier Komponenten (Messung der chemischen Verschiebung)
Versuchsunterlagen