Magnit kattaliklarni o‘lchashning umumiy masalalari. Magnit oqimini o‘lchash Reja

5. Yadroviy magnit rezonans yutilish usuli

8.4 – расм. ЯМР ютилиши усулида магнит майдон параметрларини щлчаш
Usul o‘lchanayotgan magnit maydoni ta’sirida sathlararo dipol o‘tishlar paytida yadrolar tomonidan yuqori chastotali energiyani yutish hodisasiga asoslangan. Bu usuldagi teslametrlarda yadrolar pretsessiyasining sinxronlash (dipollarning bir xil tezlik va fazada aylanishini tahminlash) yuqori chastotali generator (YUCHG) ning maydoni yordamida bajariladi. Generatorning chastotasi pretsessiya chastotasiga tenglashtiriladi va bu holda rezonans ro‘y beradi. Rezonans hosil bo‘lganligi YUCH tebranishlar sathining (amplitudasining) susayganligidan bilinadi.
Bu erda bir chulg‘amli YAMR o‘zgartgichi LC konturining induktivligi sifatida ishlatiladi. Bu erda bir chulg‘amli YAMR o‘zgartgichi YUCHG LC konturining induktivligi sifatida ishlatilib, u ishchi moddaning ustidan o‘ralgan. Rostlanuvchan kondensator bilan generator chastotasi va pretsessiya chastotasi tenglashtirilganda rezonans holati vujudga keladi. Bu holda konturning aslligi (dobrotnost) kamayadi, chunki atom yadrori energiyani yutayotgan bo‘ladi. Natijada kontur kuchlanishi kamayadi. Davriy ravishda rezonans hosil qilib turish uchun o‘lchanayotgan magnit induksiyasi V₀ PCHG (past chastota generatoridan) tahminlanayotgan modulyasiya chulg‘ami M yordamida kuchsiz magnit maydoni V_m bilan modulyasiyalanib turadi. YUqori chastotali signal yuqori chastotalar kuchaytirgichi (YUCHK), demodulyator va past chastotalar kuchaytirgichi (PCHK) orqali rezonans indikatori (ossillograf yoki fazasezuvchi to‘rilagich) ga beriladi. Modulyasiyaning bir davrida rezonans sharoitlari ikki marta takrorlangani uchun, ekranda yoyish markaziga nisbatan simmetrik joylashgan ikki signal (musbat yoki manfiy yarim to‘lqinlar) ning modulyasiyalovchi M.M. (V_m) nolga teng paytlari paydo bo‘lishi rezonans yuz berganidan dalolat hisoblanadi. Ushbu holdagi YUCHG chastotasi o‘lchanayotgan MM induksiyasiga proporsional bo‘ladi (4 - rasm). YAMR o‘zgartgichi chiqishidagi signal ifodasini Blox tenglamalarini echib topish mumkin; signalning maksimal amplitudasi E_m rezonans sharoitlarida f_g = f_pr = V₀/(2) va yuqori chastotali M.M.ning V_m1=2/(2) qiymatda mavjud bo‘ladi: E_m= V₀²NK_VV (10) Yadroviy magnit rezonans yutilish usuli 0.01 Tl va yuqori magnit induksiyalaranini o‘lchashda ishlaydi. Undan pastda yadroviy magnitlanish susayishi sababli etarli sezgirlikni tahminlab bo‘lmaydi. YUqori chegarasi amalda cheklamagan. 0,01 … 1 Tl oralig‘idagi o‘lchashlar uchun paramagnit tuzlarning suvlik eritmasidagi protonlar (vodorod yadrosining) rezonansidan (0 … 80 ⁰S), dizel yoidagi paramagnit tuzlari eritmasining protonlar rezonansidan (>150 ⁰S) yoki bitumdagi paramagnit tuzlarining protonlari rezonansidan (250 ⁰S gacha) foydalanish maqsadga muvofiq. Suvga yoki boshqa ishchi moddaga paramagnit relaksatsiya vaqti (T₁) ni kamaytirish va oqibatda, YAMR yutilish signalining maksimal qiymatini olish. Biroq bu tuzlar konsentratsiyasining oshishi tabiiy spin-spin relaksatsiyasi vaqti (T₂) ni ham qamaytiradi. SHuning uchun konsentratsiyaning eng mahqul miqdorini topish kerak. Laboratoriya sharoitlarida NiSO₄ ^. 7 ^. H₂O ning 0,16 M suvlik eritmasi eng maqsadga muvofiq, chunki uning magnit singdiruvchanligi nolga yaqin.