微型台式电子自旋共振波谱仪Micro-ESR操作规程

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电子自旋共振实验技术的使用方法

电子自旋共振实验技术的使用方法

电子自旋共振实验技术的使用方法

电子自旋共振(Electron Spin Resonance,ESR)是一种非常重要的实验技术,用于研究有机物、无机物中的自由基、离子、极化物质和电子态的结构、动力学和相互作用。本文将探讨电子自旋共振实验技术的使用方法以及相关应用领域。一、电子自旋共振实验技术简介

电子自旋共振实验技术是利用微波的作用,将宏观体系中的磁共振现象扩展到微观的电子自旋上的一种实验技术。它基于电子自旋与外加磁场的相互作用关系,通过测量微波吸收或发射信号,来获取样品中电子自旋的信息。

二、电子自旋共振实验技术的使用方法

1. 准备样品和设备

首先,需要准备合适的样品。样品可以是固体、液体或气体,在测量过程中,需要保持样品的纯度和稳定性。同时,需要配备电子自旋共振仪器,包括高频发生器、微波功率放大器、微波源、静态磁场装置、探测器等设备。

2. 施加静态磁场

在实验开始前,需要施加一个恒定的静态磁场。静态磁场可以通过电磁铁或永久磁体进行生成。静态磁场的强度和方向对实验结果有重要的影响,需要根据研究对象的特性进行调整。

3. 输入微波信号

在施加静态磁场后,需要输入微波信号。微波信号的频率与样品中电子自旋的谱线相匹配。通过调节发生器的频率和功率,使得微波信号与样品中电子自旋的能级相互作用,产生共振吸收或发射。

4. 检测共振信号

实验中,使用探测器来检测共振信号。探测器可以是接收电路,通过测量微波信号的吸收或发射强度来获得共振信号的信息。同时,可以利用锁相放大器等设备对信号进行放大和处理,以提高信噪比和测量精度。

电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)设备安全操作规程

电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)设备安全操作规程

电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)设备安全操作规程前言

电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)是一种用于研究物质的结构和性质的仪器。本规程的目的是保证ESR设备的安全操作,防止发生意外事故并保护实验人员的安全。本文档适用于所有ESR设备的操作人员。

ESR仪器使用前需要了解的安全事项

在使用ESR仪器之前,请务必清楚以下几点:

1. 电源和冷却水

ESR设备需要稳定的电源和充分的冷却水才能正常运转。操作人员在启用仪器之前,必须确保设备连通的电源和冷却水处于正常状态。并且在设备使用过程中需要经常检查电源和冷却水的状态,以确保设备正常使用。

2. 辐射

ESR仪器使用的辐射会对人体产生影响,因此操作人员必须严格遵守操作规程,避免对人体造成辐射危害。使用ESR设备时,必须佩戴合适的防辐射服或手套等防护措施。

3. 液氮

ESR设备需要液氮来降温,以辅助样品测试。使用液氮时,需要遵守相关的使用规程;在液氮不足时,需要及时添加。

4. 操作规程

操作人员在启用ESR仪器前必须已经掌握本设备的操作规程,并严格按照规程操作。同时,在使用ESR设备时,需要注意设备的使用环境,确保室内通风良好、照明充足。

安全操作规程

1. 设备开机前的准备

1.1.检查电源和冷却水处于正常状态,并启用设备。

1.2.检查设备的连接和接线是否正常。

1.3.检查设备的保护装置是否完好。

1.4.佩戴防护装备,在操作设备时,必须佩戴适合的防辐射服、手套等器材。

2. 设备运行时的操作

2.1.操作人员必须在ESR设备旁边,夜以继日不间断的盯看仪器的运行状态。

小型核磁共振成像仪安全操作及保养规程

小型核磁共振成像仪安全操作及保养规程

小型核磁共振成像仪安全操作及保养规程

1. 引言

小型核磁共振成像仪(以下简称MRI)是一种现代医疗设备,它利

用磁场和无线电波来观察人体内部的结构和功能。MRI技术不仅在医学领域发挥着重要作用,还有助于一些科学研究和工业探测领域。为确

保MRI设备的正常运行和保护操作者的安全,制定了本安全操作及保

养规程。

2. 安全操作规程

2.1 操作前准备

在进行MRI操作之前,必须确保以下事项已得到妥善处理:

•检查设备是否处于正常工作状态,并进行必要的性能验证;

•检查设备周围是否有易燃、易爆等危险物品,必要时需进行处理或移除;

•保证操作者和患者不携带任何金属物品,如纽扣、钥匙、手机等;

•对于患有心脏起搏器、内部听力助听器或其他电子植入物的患者,应咨询专业医疗人员的意见。

2.2 操作环境

MRI设备应放置在平稳的地面上,并距离高磁场干扰源(如电源线、大型电机等)一定距离。同时需要注意以下事项:

•确保设备周围的环境无尘、无湿,并保持通风良好;

•保证操作环境温度适宜,避免过热或过冷;

•有必要时,可以为患者提供舒适的床铺、安全带等保障。

2.3 操作流程

在操作MRI设备时,应按照以下流程进行:

1.将患者放置在设备中,并确保患者处于安全状态;

2.根据需要选择合适的扫描参数,并输入设备;

3.确保操作者站在远离设备的位置,并使用遥控器或计算机

进行控制;

4.在扫描过程中,操作者应全程监控设备运行状态,并及时

处理异常情况;

5.扫描结束后,关闭设备并记录相关数据。

2.4 安全注意事项

在操作MRI设备时,必须注意以下事项以确保人员和设备的安全:•严禁将金属物品(如手表、眼镜、首饰等)带入设备;

台式光谱仪操作规程

台式光谱仪操作规程

1. 准备工作:

1.1开启电源 开机顺序:打印机电源

显示器电源 主机电源

1.2仪器预热 为了得到稳定的分析结果,仪器分光室内部必须恒温,开机至少30—60分钟,待仪器显示温度正常后,才能投入使用。

1.3样品制备 (1)样品是钢、铁等黑色金属,分析面应用磨样机磨平; (2)样品是铜、铝等有色金属,分析面用车床车平即可;(3)分析面不得有沙眼,不得污染、手摸,否则将无法得到正确的结果。

1.4检查极距 用极距规检查极距,样品表面与电极尖的距离为4mm 。

1.5接通氩气 打开氩气瓶,调节减压器,将氩气出口压力调整为约0.4Mpa 。

1.6冲洗激发室 为了防止样品在激发过程中选择氧化,应使激发室空气完全排除。分析样品时,若有氧气存在,激发斑点为白色,若无氧气存在,激发斑点的边缘呈黑色,中心呈麻点状的浓缩放电均匀金属层。可在必要时按F8键打开氩气,大流量冲洗激发室3-5分钟。

2. 日常分析

2.1激发 将准备好的样品放在电极架上,调节气动压杆位置,使其在进气后能压牢样品,关好电极架罩门,键入样品名称后按回车键,然后按下仪器激发按钮,待仪器显示“激发”后方可将手移开。稍做等待,即可见到屏幕上显示的分析结果。

2.2 换点 一般说来,一块样品可激发多次,选择其中2-3个或更多数据的平均值(用户自定)作为此块样品的分析值,以提高分析的可信度。在得到一点数据之后,通过换点可进行下一次激发。换点前,先用电极刷彻底清扫电极。为使外界空气少进入激发室,换点应尽量快。对于不满意的分析结果,可按F6键对激发结果进行删除。

台式核磁共振波谱仪安全操作及保养规程

台式核磁共振波谱仪安全操作及保养规程

台式核磁共振波谱仪安全操作及保养规程

1. 引言

台式核磁共振波谱仪是一种重要的科学仪器,广泛应用于化学、生物、医学等领域。为了确保台式核磁共振波谱仪的正常运行和使用安全,本文档将介绍台式核磁共振波谱仪的安全操作事项和保养规程。

2. 安全操作事项

2.1 操作人员要求

•只有经过专业培训的操作人员才能进行使用台式核磁共振波谱仪的操作。

•操作人员应具备核磁共振仪器的基本知识,了解仪器的各部件和功能。

•操作人员应熟悉使用相关软件进行仪器操作和数据处理。

•操作人员应遵守相关安全规定,正确佩戴个人防护设备。

2.2 仪器安全操作

•在操作台式核磁共振波谱仪之前,操作人员应仔细阅读仪器的使用说明书,并确保操作人员和仪器所处环境的安全。

•操作人员应检查仪器是否正常运行,如发现任何异常,应及时报告维修人员。

•操作人员应按照正确的操作步骤进行核磁共振波谱仪的开机、校准、样品装载和试验操作。

•在操作过程中,操作人员应密切注意仪器的运行状态,如有异常情况应立即停止操作并报告相关人员。

2.3 样品操作

•操作人员在装载样品前应仔细阅读样品操作规程,并遵守规定的安全操作步骤。

•操作人员应使用合适的容器和标准品,确保样品的准确性和可靠性。

•在装载样品时,操作人员应确保样品容器密封良好,避免泄漏和污染。

2.4 电源和设备连接

•使用台式核磁共振波谱仪时,操作人员应使用可靠的电源,并确保设备和电源的连接稳定。

•操作人员在连接设备和电源时,应按照正确的连接顺序和方法进行,避免电源和设备的损坏。

3. 仪器保养规程

3.1 仪器清洁

•定期对台式核磁共振波谱仪进行清洁,确保仪器的正常运行。

电子自旋共振谱仪的使用方法与谱线分析技巧

电子自旋共振谱仪的使用方法与谱线分析技巧

电子自旋共振谱仪的使用方法与谱线分析技

电子自旋共振(Electron Spin Resonance,ESR)谱仪是一种常用的仪器,用于

研究电子自旋的特性及其与其他分子结构的相互作用。本文将介绍电子自旋共振谱仪的使用方法以及谱线分析技巧。

一、电子自旋共振谱仪的使用方法

1. 样品制备:首先,需要准备好带有未成对电子的样品。常用的样品包括有机

自由基、金属离子以及其他具有未成对电子的分子。

2. 样品装载:将样品装载到谱仪的样品室中。通常,样品室是一个密闭的空间,以确保外界的干扰对实验结果的影响被最小化。同时,样品室还要具备调节温度的功能,以便进行不同温度下的实验。

3. 实验设置:在进行实验前,需要对谱仪进行一些基本设置。这包括设置磁场

强度、微波频率以及检测信号的增益等参数。这些参数的设置需要根据具体实验的目的和要求来调整。

4. 扫描谱线:开始扫描谱线之前,需要先调节磁场强度和微波频率,以确保它

们达到理想的稳定状态。然后,启动扫描功能,谱仪将会在不同的磁场强度下进行谱线的扫描。

5. 数据记录:谱仪将会输出一组数据,表示不同磁场强度下的强度信号。这些

数据可以用来绘制谱线图,以便对谱线进行分析和解释。同时,可以将数据保存下来,供后续的数据处理和实验对比使用。

二、谱线分析技巧

1. 谱线解读:从谱线图中可以获取大量有关样品的信息。首先,可以通过测量

谱线的位置来获得样品中未成对电子的特征值,例如g因子。此外,谱线的形状和宽度也可以提供样品的结构和相互作用等信息。

2. 谱线拟合:有时,谱线可能不是一个简单的高斯曲线,而是由多个峰组成的。在这种情况下,需要对谱线进行拟合,以确定各个峰的位置和强度。这可以通过数学算法和拟合软件来实现。

电子自旋共振波谱仪安全操作及保养规程

电子自旋共振波谱仪安全操作及保养规程

电子自旋共振波谱仪安全操作及保养规程

前言

电子自旋共振波谱仪(Electron Spin Resonance Spectrometer,

简称ESR)是一种常用于研究物质中电子自旋状态的实验设备。它可以用于研究物质的物理、化学等性质,并在许多领域上发挥重要作用,

如医学、生物化学、无机化学、物理等。

在ESR实验中,我们需要严格遵守安全操作、维护保养等规程。本

文档介绍的就是ESR的安全操作及保养规程,目的在于让使用ESR的

研究人员们更好地了解ESR的操作流程,提高实验效率,减少安全事

故的发生。

安全操作规程

1. 实验前准备

在进行ESR实验前,需要进行充分的物品清点、操作说明阅读、安

全了解等准备工作。

•物品清点:核对实验所需的物品是否齐全,如液氮、样品、滤纸、清洗剂、手套、警示牌、紫外线灯等。

•操作说明阅读:仔细阅读ESR的使用说明书,掌握设备的操作方式、维护保养方法。

•安全了解:研究人员需了解ESR实验过程中可能涉及的安全问题,如液氮的温度过低可能导致冻伤,紫外线的辐射可能危

及眼睛等。

2. 实验操作流程

在进行ESR实验时,研究人员应按照规定的操作流程进行操作。

•样品制备:准备好所需的样品,将其放置于石英玻璃管中,再加入适量的清洗剂,并使用超声波清洗器将样品洗净。

•爆破管装填:将样品输送至爆破管中,紧固好爆破管以防止溢出。

•操作流程:打开ESR机箱,开始ESR的设置,调整ESR的参数。待操作完成后数据记录进ESR。

3. 安全注意事项

在操作ESR时,研究人员还需注意下列事项。

•操作人员必须按照相应安排进行操作,且必须佩戴手套、护目镜等安全用品,并注意防寒。

电子自旋共振仪的操作流程

电子自旋共振仪的操作流程

电子自旋共振仪的操作流程

电子自旋共振仪是一种用于研究物质中电子自旋状态的仪器,在科

学研究和医学诊断领域有着广泛的应用。本文将详细介绍电子自旋共

振仪的操作流程,帮助读者了解如何正确、高效地操作该仪器。

一、准备工作

在操作电子自旋共振仪之前,需要进行一系列的准备工作,确保仪

器的正常运行和测试的准确性。

1. 检查设备:首先,检查仪器的各个部件是否完好无损,如磁场源、射频线圈、探测器等。确保仪器外部无杂物,且接线正常。

2. 校准仪器:根据厂家提供的操作手册,进行仪器的校准工作。包

括调整磁场强度、频率设置以及控制系统等。

3. 样品准备:准备待测试的样品,并确保其质量和形状符合测试要求。必要时,对样品进行预处理和清洁,以确保测试的准确性。

二、操作步骤

完成准备工作后,可以开始按照以下步骤操作电子自旋共振仪进行

测试。

1. 开机:打开电子自旋共振仪的电源,并按照操作手册上的步骤启

动仪器。等待至仪器准备就绪的状态。

2. 设置实验参数:通过仪器的控制系统,设置实验所需的参数。包

括磁场强度、射频场强度、频率、扫描范围等。根据实验需求,选择

合适的参数值。

3. 放置样品:将待测试的样品放置在仪器的样品台上,并注意样品

的位置是否合适。根据样品的性质,有时需要使用样品夹或固定装置

保持样品的稳定性。

4. 开始测试:在设置好实验参数和放置样品后,可以开始进行测试了。按下启动按钮或者通过控制系统启动测试程序。仪器将自动进行

电子自旋共振测量,记录并处理数据。

5. 数据分析和结果展示:测试完成后,进行数据分析和结果展示。

根据仪器提供的分析软件,处理测试数据,并生成相应的图表和曲线。

电子顺磁共振ESR教程

电子顺磁共振ESR教程

How does EPR work? DE = g b H
Energy
DE
hn
microwave source
g bH0 = h n
H1
H0
H2
External magnetic field
电子顺磁共振
? 在垂直于B 0的方向上施加频率为hn的电 磁波,当满足hn =g b B0 时,处于两能级 间的电子发生受激跃迁,导致部分处于 低能级中的电子吸收电磁波的能量跃迁 到高能级中,这就是顺磁共振现象。受 激跃迁产生的吸收信号经电子学系统处 理可得到EPR 吸谱线。 (g 因子, g e =2.0023; b波尔磁子)
? 三重态分子(triplet molecule ):这种化合物的分子轨 道中含有两个未成对电子,且相距很近,彼此之间有很强 的相互作用。如氧分子,它们可以是基态或激发态。
电子顺磁共振的研究对象
? 过渡金属离子和稀土离子:这类分子在原子轨道中出现 未 成 对 电 子 , 如 常 见 的 过 渡 金 属 离 子 有 Ti 3+ (3d 1) , V3+ (3d 7)等。
过硫酸铵 (NH4)2S2O8和脂肪环叔胺 N-甲基吗啡啉 /脂肪环仲胺吗啡啉
应用举例3:聚合物链结构
9条谱线 6条谱线
应用举例4:羟基自由基与过氧 阴离子自由基
磁诱导电子自旋能级裂分

电子自旋共振波谱仪ESR解读

电子自旋共振波谱仪ESR解读

一、背景介绍 --历史
1944年前苏联的扎沃依斯基首次观察到电子 顺磁共振现象。随后电子顺磁共振逐步被用于 科学研究。
Yevgeny Zavoisky (1917-1976)
一、背景介绍 --应用
电子自旋共振研究的对象是具有未偶(未配对)电子 的物质,如具有奇数个电子的原子、分子以及内电子 壳层未被充满的离子,受辐射作用产生的自由基及半 导体、金属等。通过共振谱线的研究,可以获得有关 分子、原子及离子中未偶电子的状态及其周围环境方 面的信息,从而得到有关物质结构和化学键的信息, 故电子自旋共振是一种重要的近代物理实验技术,在 物理、化学、材料、生物、医学等领域有广泛的应用。
5、阻抗调配器
吸收曲线 色散曲线
它的主要作用是改变微波系统的负载状态。在本实验中主要作 用是观察吸收、色散信号。
6、谐振腔:
A
谐振腔耦合膜片
B 可变短路调节器
样品
通过调节可变短路调节器的位置,使微波在谐振腔内形成 驻波,得到最强的电子顺磁共振信号。
电子顺磁共振仪
直流调节 扫描调节 on 电源 直流输出 扫描输出 扫频开关 off 信号
B ΔB
B0
t 20ms B
V
V 10ms 20ms
t
ESR 和NMR 的区别:
[1]. ESR 是研究电子磁矩与外磁场的相互作用,即通常 认为的电子塞曼效应引起的,而NMR 是研究核磁矩在 外磁场中核塞曼能级间的跃迁。 换言之,ESR 和NMR 是分别研究电子磁矩和核磁矩在 外磁场中重新取向所需的能量。 [2]. ESR 的共振频率在微波波段。(9.37GHz) NMR 的共振频率在射频波段。(~23MHz) [3]. ESR的灵敏度比NMR 的灵敏度高,ESR检出所需自 由基的绝对浓度约在10-8M数量级。

电子自旋顺磁共振波谱仪安全操作及保养规程

电子自旋顺磁共振波谱仪安全操作及保养规程

电子自旋顺磁共振波谱仪安全操作及保养规程电子自旋顺磁共振波谱仪是一个高精度的科学仪器,广泛应用于化学、生物、医学等领域的研究中。为了确保安全使用并延长仪器寿命,本文将介绍电子自旋顺磁共振波谱仪的安全操作及保养规程。

安全操作规程

1. 职责分工

有责任和安全意识的工作人员应负责仪器的操作和维护,包括样品

的准备、样品的运输和仪器的维护保养等。

2. 安全防范

使用电子自旋顺磁共振波谱仪时,务必了解仪器的结构、性能、安

全操作规程以及不当操作可能导致的风险。为了确保安全,请遵守以

下原则:

•操作前,检查仪器配件及周边环境是否正常,安装时需要确保插头和电源正常连接。

•仪器开机后,先检查样品室、主机保护和仪器运行状态是否正常。

•禁止在仪器工作时进行不必要的移动或抖动。及时清洁样品室残留样品和溶液,避免堵塞通道。

•仪器操作时,禁止将物品放置在样品室、磁试管和电缆等敏感部位,防止引起故障甚至危险。

•在使用仪器时,要正确操作,并且根据实验要求选择适当的磁场强度、电子自旋共振频率和脉冲能量等参数,以减少可能

出现的危险。

3. 紧急处理

在仪器使用过程中,出现紧急情况需要立即停机,并按照以下应急

方案处理:

•仪器异常停机,需要检查样品室、液氮容器及仪器运行状态是否正常。

•发现渗漏现象时,及时关闭仪器电源并按照相关规程和法规处理。

•发现异常声音、异常震动或异常热量输出时,需要立即断电并寻求专业人员协助处理。

保养规程

1. 设备保养

为了维护仪器性能,用户需要按照以下规程对仪器进行保养:

•每次结束使用后,应该清洁仪器外表,并及时关机并拔下电源插头把手链付。

电子自旋共振波谱仪ESR

电子自旋共振波谱仪ESR

4、晶体检波器
Q9输出头
调节螺丝
短路活塞 检波二极管
测量时要反复调节波导终端的短路活塞的位置以及输入前端三 个螺钉的穿伸度,使检波电流达到最大值,以获得较高的测量 灵敏度。
检波晶体管结构图
金属
金属丝 半导体 瓷壳 金属
检波晶体上的电压V与微波中的电场强度E成正比。为获得 最大的检波信号输出,调节短路活塞位置,使它与晶体的 距离约为λ /4,使晶体处于电场最大(驻波波腹)处。
9.37G微波辐射
扫场法检测共振信号
B=B0+B’sinωt
通过调节励磁线圈的直流电流,改变恒定磁场的大小,当恒定 磁场B0=2 ν/γ时,共振吸收信号等间距排列。此时对应的恒定 磁感应强度即为共振条件方程中所对应的磁场强度。利用特斯 拉计测量该磁感应强度代入共振方程可得g因子的值。
扫场法测g因子
g / B B
由原子物理可知: 原子磁矩完全由电子自旋磁矩贡献:g=2 原子磁矩完全由电子的轨道磁矩所贡献:g=1 通过g因子的测量可以判断电子运动的情况,进而可以 得知关于原子结构的信息。
实现共振的方法
为满足共振条件 E B 可采用两种方法:扫场 法、扫频法,本实验采用扫场法。 微波源频率固定(9.37GHz),连续改变外磁场的磁感应 强度,当满足共振条件时发生电子自旋共振。
频率调节
电源输入端+12V

自旋电子共振谱仪的使用教程

自旋电子共振谱仪的使用教程

自旋电子共振谱仪的使用教程

自旋电子共振谱仪是一种常用于研究材料的磁性质的仪器。它通过测量物质中

的电子与外加磁场的相互作用,来获得关于电子自旋结构和动力学行为的重要信息。本文将介绍自旋电子共振谱仪的使用方法,以及如何通过实验来获取有效的谱线。

一、谱仪基本原理

自旋电子共振谱仪利用电磁波与物质中的电子自旋之间的相互作用来进行测量。当物质处于外加磁场中时,电子的自旋会受到激发,并从低能级跃迁到高能级。谱仪通过改变外加磁场的频率,观察不同频率下电子的跃迁现象,从而获取与电子自旋有关的信息。

二、实验前准备

在进行自旋电子共振实验之前,需要先准备好样品和相关设备。首先,确保所

使用的样品是纯净的,并且干燥。其次,准备好自旋电子共振谱仪,包括磁场和电磁波源等设备。最后,进行样品的制备,将样品放置在适当的位置上,并调整磁场和电磁波源的参数。

三、测量实验

1. 调节磁场强度和方向

打开自旋电子共振谱仪,开始调节磁场强度和方向。通过改变磁场的大小和方向,可以使得电子的自旋与外加磁场产生相互作用,从而得到有效的共振信号。调节过程中,要保证磁场的稳定性和均匀性,以获得准确的结果。

2. 设定实验参数

在测量前,设置实验参数也是非常重要的一步。根据样品的性质和目的,选择

合适的磁场频率和强度。同时,还需要选择恰当的观测时间和数据采集速率,以确保获得清晰的谱线和可靠的测量结果。

3. 开始实验

调整好实验参数后,开始进行实验。启动自旋电子共振谱仪,等待一段时间,

让系统稳定下来。然后,点击开始按钮,观察电子自旋与外加磁场发生共振的现象,并同时记录实验数据。实验数据可以包括电子的共振频率、自旋布居数等信息。四、谱线分析与解读

微波段电子自旋共振实验讲义

微波段电子自旋共振实验讲义

微波段电子自旋共振实验讲义西安交大物理教学实验中心

电子自旋共振(ESR )谱仪是根据电子自旋磁矩在磁场中的运动与外部高频电磁场相互作用,对电磁波共振吸收的原理而设计的。因为电子本身运动受物质微观结构的影响,所以电子自旋共振成为观察物质结构及其运动状态的一种手段。又因为电子自旋共振谱仪具有极高的灵敏度,并且观测时对样品没有破坏作用,所以电子自旋共振谱仪被广泛应用于物理、化学、生物和医学生命领域。

一. 实验原理

具有未成对电子的物质置于静磁场B 中,由于电子的自旋磁矩与外部磁场相互作用,导致电子的基态发生塞曼能级分裂,当在垂直于静磁场方向上所加横向电磁波的量子能量等于塞曼分裂所需要的能量,即满足共振条件B ⋅=γω,此时未成对电子发生能级跃迁。 Bloch 根据经典理论力学和部分量子力学的概念推导出Bloch 方程。Feynman 、V ernon 、Hellwarth 在推导二能级原子系统与电磁场作用时,从基本的薛定谔方程出发得到与Bloch 方程完全相同的结果,从而得出Bloch 方程适用于一切能级跃迁的理论,这种理论被称之为FVH 表象。

原子核具有磁矩:

L ϖ

ϖ⋅=γμ; (1)

γ称为回旋比,是一个参数;L ϖ表示自旋的角动量;

原子核在磁场中受到力矩: B M ϖϖϖ⋅=μ; (2) 根据力学原理M dt

L d ϖϖ=,可以得到: B dt

d ϖϖϖ⨯⋅=μγμ; (3) 考虑到弛豫作用其分量式为:

⎪⎪⎪

⎪⎩

⎪⎪⎪⎪⎨⎧--=--=--=122)()()(T B B dt d T B B dt

电子自旋共振操作指南

电子自旋共振操作指南

电子自旋共振操作指南

电子自旋共振(Electron Spin Resonance,ESR)是一种非常重要的物理研究手段,广泛应用于化学、物理、生物等领域。本文将介绍电子自旋共振的原理、实验操作指南以及其应用。

一、电子自旋共振的原理

电子自旋共振是利用电子在外加磁场作用下的能级分裂现象来探测和测量样品中未成对电子的性质和环境的一种技术。在自旋共振中,未成对电子的自旋通过电磁辐射和磁场相互作用,从而形成共振信号。这种信号的强度和频率与未成对电子的自旋特性和周围环境的性质有关,因此可以通过电子自旋共振技术来研究和分析样品的结构和性质。

二、电子自旋共振的实验操作指南

1. 样品制备

在进行电子自旋共振实验之前,首先需要制备符合实验要求的样品。样品应该是纯净的,无任何杂质。常见的样品有固体、液体和气体等。固体样品需要通过机械研磨、研磨剂处理等方法获得细粉末样品;液体样品需要通过溶解或者稀释等方法制备适当浓度的样品。

2. 仪器设置

在进行实验之前,需要对仪器进行适当的设置。首先,调整磁场强度和磁场均匀性,保证得到准确可靠的共振信号。其次,设置合适的微波功率、微波频率和检测增益,以便获得清晰和稳定的共振信号。最后,检查仪器的温度控制系统是否稳定,避免温度对实验结果的影响。

3. 实验操作

在进行电子自旋共振实验时,需要按照以下步骤进行操作:

(1)将样品放置于共振腔或样品室中,使其与磁场垂直或平行;

(2)调节磁场强度和方向,使之达到预定数值;

(3)设置微波源的功率和频率;

(4)开始扫描实验,记录共振信号的强度和频率;

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微型台式电子自旋共振波谱仪(Micro-ESR)

操作规程

微型台式电子自旋共振波谱仪(Micro-ESR)简介:

电子自旋共振

➢微型台式ESR是世界上最小的电子自旋共振(ESR)光谱仪。此系统可以用于检测各种化学物质的不成对电子。基于自由基的频谱信号的位置和强度的测定,可以识别并定量自由基。

➢微型台式ESR的应用包括抗氧化剂,润滑剂,原油,催化剂,生物柴油稳定性,植物油,啤酒和葡萄酒的保质期和其它涉及自由基的测定的分析。

微型台式ESR

➢Micro-ESR采用专利技术,轻巧便捷,数据精准。仪器配有全自动型温度控制器、windows系统、USB接口以及Ethernet接口,用于输出数据或和其它仪器连接。

操作

➢使用Micro-ESR,使用者首先需要准备样品,并装入样品管放入检测腔。然后在仪器上定义各种参数,如扫描范围,调制功率和采样时间。然后,台式微型ESR会在指定范围进行扫描并输出频谱。

微型台式电子自旋共振波谱仪(Micro-ESR)操作步骤:

电气连接

➢Micro-ESR内置计算机系统,使用110v—220v电源。

➢打开仪器背面开关,启动Micro-ESR,进入计算机系统。

➢仪器可以通过USB口,外接鼠标键盘及U盘。

启动软件

1.双击屏幕中的μESR Control Software图标,打开操作软件。

2.当软件状态窗口显示“Ready”时,可以进行下一步操作。

装样

1.实验样品需装载在直径5.8mm的样品管中。

2.样品管中装样高度必须大于3cm,以保证样品完全覆盖检测区域。

3.用O型圈固定样品管的高度,小心放入仪器顶部的检测腔中检测。

4.在软件界面选择“Tuning”菜单界面,点击“Auto Tune”进行自

动调谐,自动调谐成功后可进行下一步。如果未成功则需要调整样品位置、装填量,再多次重复此步骤。

扫描

1.选择菜单栏中“Spectrometer Control”界面。

2.输入样品名称、样品描述(如果需要)。

3.在“Run Type”下拉菜单中,选择扫描方式。

4.在Number of Sweeps, Number of Points, Power, Starting Sweep

Field, and Ending Sweep Field. 依次输入扫描个数、扫描点数、电压、起始扫描范围、中止扫描范围。详细设置见手册。

5.参数设置完毕,点击“Start Sweep”按钮,开始扫描。

6.如果想提前中止扫描,可以点击“End Sweep”按钮结束扫描。

结果

➢扫描结果会保存到制定文件夹,此文件夹在菜单栏“Setting”界面中设置。

➢扫描结束后,可以在菜单栏“Data Plot”界面中看到扫描结果,可以再次界面中进行对数据的微调并保存。

➢数据结果可以txt格式或excel格式打开。

注意事项

➢仪器顶部装入和取出样品管时,要小心避免样品管损坏。如果样品管折断在检测腔内,需及时取出并通知厂家售后。

➢Micro-ESR设计有内部冷却装置,保持传感器在一个相对稳定的温度,从而确保结果的重复性。所以该仪器需要处在温度行对恒定通风良好的空间内。

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