Лабораторный практикум / 2-ая физическая лаборатория / Электричество / 79 - Ядерный магнитный резонанс / Толстой

П. Толстой

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №84.

Исследование ЯМР в ферритах.

Схему экспериментальной установки, на которой проводились измерения, можно посмотреть в описании к работе. В отчете будут привелены только полученные данные и их обработка.

1. Получение данных о ССИ при различных амплитудах радиочастотных импульсов.

В этом пункте приводятся результаты исследования зависимости амплитуды спинового эха от расстояния между радиочастотными импульсами. Были исследованы зависимости при четырех различных амплитудах радиочастотных импульсов: 1, 1/2, 1/4 и 1/8 от максимальной.

Амплитуда равна максимальной:

Амплитуда равна 1/2 от максимальной:

Амплитуда равна 1/4 от максимальной:

Амплитуда равна 1/8 от максимальной:

Погрешность определения задержки была мала, т.к. определялать неточностью установки значения задержки на генераторе Г5-6А, которая была пренебрежимо мала (доли процента от абсолютной величины задержки). Основную погрешность вносило определение амплитуды спинового эха, определявшейся по высоте пика на осциллографе. Т.к. сигнал “дрожал”, то она составляла, обычно, 1,5 деления. Это значение не нанесено на график.

Разделительные линии в таблицах — переход на другой диапазон задержки между импульсами. Как видно из приводимых ниже графиков рост амплитуды спинового эха при увеличении задержки происходил только на первом диапазоне [5;15] (мкс.), т.е. этот эффект можно считать аппаратной ошибкой.

Приводимый ниже график построен в логарифмическом масштабе по оси амплитуд и прямые в нем проведены методом наименьших квадратов по точках, соответствующим спаду амплитуды спинового эха. Точки, соответствующие подъему амплитуды эха не учитывались при проведении прямых.

По оси абсцисс отложена задержка в мкс, а по оси ординат - логарифм амплитуды спинового эха.

Тангенсы ула наклона прямых составили (в порядке уменьшеня амплитуды радиочастотных сигналов):

• -0,01168

• -0,01273

• -0,01630

• -0,02643

Это дает повод утверждать, что постоянная ССИ Т₂ растет с ростом амплитуды радиочастотных импульсов, т.к. . Таким образом, для Т₂ получаем набор значений (в мкс):

• 171,233

• 157,109

• 122,699

• 75,672

По формуле вычислим величину среднего сверхтонкого поля (g = 137 Гц/эрстед) и получим, что Н = 0,517 (эрстед). Здесь было использовано, что в установке n = 70,8 (МГц).

По меткам времени на осциллографе было получено примерное значение Т₂⁺: оно оказалось равным 2 (мкс). Действительно, , т.е. Т₂^* = 1,977 и значения Т₂⁺ и Т₂^* практически совпадают.