PDF《DH404A0 型》

5 3.2 电磁铁及调制线圈 如图三所示,电磁铁由恒流源激励产生恒磁场,可以通过调节恒流源的激励 电流,从而调节其磁场强度,实现磁场强度从几到几千高斯的范围内连续可调. 通过面板上数字电流表(A)显示磁场线圈中 电流的大小,以表征磁场的强度.采用恒流源作激励,保证了磁场强度的高 度稳定.调制线圈由扫场电源激励产生一个弱的低频(50Hz)交变磁场 Bm 与稳恒 磁场Bo 叠加,使得样品中的

1 H核在交流调制信号的一个周期内,只要调制场的 幅度及频率适当就可以在示波器上观测到稳定的核磁共振吸收信号. 扫场电 流 数字电流表,指示流过调制线圈中电流的大小. 从原理公式: 直流电源扫场电源恒流源边缘振荡器 检波器低频放大器高频放大器调制线圈 磁场主线圈 样品线圈 频率计 示波器 图二 核磁共振原理使用方框图 样品 调制线圈 磁场线圈 S 极N极图三 电磁铁及调制线圈

6 可以看出,每一个磁场值只能对应一个射频频率发生共振吸收,而要在十几兆赫 的频率范围内找到这个频率是很困难的,为了便于观察共振吸收信号,通常在稳 恒磁场方向上迭加一个弱的低频交变磁场 Bm,如图四所示(上图为 B0 和Bm 迭加后 变化的情况,下图为射频场 B1 振荡电压幅值随时间变化的情况,图中的 B0 '

为某 一射频频率对应的共振磁场) .此时样品所在处所加的实际磁场为 B0+Bm,由于调 制磁场的幅值不大,磁场的方向仍保持不变,只是磁场的幅值随调制磁场周期性 的变化,则核磁矩的拉莫尔旋进角频率 ω0 也相应地在一定范围内发生周期性的 变化.即: (5) 此时只要将射频场的角频率 ω '

调节到 ω0 '

的变化范围内,同时调制场的峰 ――峰值大于共振场的范围,就可能发生核磁共振,用示波器可观察到共振吸收 信号,因为只有与 ω0 '

相应的共振吸收磁场范围被(B0+Bm)扫过的期间才能发生 核磁共振,可观察到共振吸收信号,其 共振磁场范围 B0+Bm B B0 '

B0 U t 图四 电压与磁场关系图

7 他时刻不满足共振条件,没有共振吸收信号.磁场的变化曲线在一周期内与 B0 '

两次相交,所以在一周内能观察到两个共振吸收信号.若在示波器上出现间隔 不等的共振吸收信号,这是因为对应射频磁场频率发生共振磁场的 B0 '

的值不等 于稳恒磁场的值,其原理如图五所示.这时如果改变稳恒磁场 B0 的大小或变化射 频场 B1 的频率,都能使共振吸收信号的相对位置发生变化,出现 相对走动 的 现象.若出现间隔相等的共振吸收信号时,如图六所示,则其相对位置与调制磁 场Bm 的幅值无关,并随 Bm 幅值的减小,信号变低变宽,如图七所示,此时即表明 B0 '

与B0 相等. 4.安装及使用 4.1 前面板各功能简介: (1)磁场:磁场强度调节钮.本装置由于采用电磁铁作为激励磁场,磁场强度 与电磁铁线圈中的激励电流成正比,场强的变化只需改变电磁铁的激励电流即 可.本系统磁场激励电流的调节范围为

0 至3A,可实现宽范围场强的调节.数字 t t B0 '

B0 U B 图五 电压与磁场关系图 图六磁场与电压关系图 B B0 '

B0 U t B B0 U 图七 电压与磁场关系图

8 电流表(A)指示电磁铁的激励电流.该电流由 磁场 接线柱输出. (2)扫场:调制磁场调节旋钮.通过调节流过调制线圈中电流的大小,调节调 制场的幅度,可使共振信号的宽度在水平方向发生变化并可以改变尾波的节数. 通常,此旋钮顺时针调到底,使扫场电流保持最大,以便可以较好的观测共振信 号.前面板上的 扫场电流 指示流过调制线圈的电流大小.其输出由前面板 扫场 接线柱输出. (3)调相:通过调节输入示波器的X轴信号(50Hz)的相位,以调整蝶形共振 信号在示波器上的相对位置. (4)边振调节:用于调节边缘振荡器的边缘振荡状态和信号幅度. (5)频率调节:用于调节边缘振荡器的振荡频率. 4.2 使用方法 (1)按图九连接系统.将样品探头小心的插入磁铁上的探头座内.通过随机配 送的样品专用电缆(短电缆)与磁共振仪 样品 插座可靠连接.本系统所用示波 器应具有外触发(X―Y)工作方式功能,数字频率计最高测量频率应不低于 40MHz.系统各部分连接应可靠、牢固. 注意:确保磁场和扫场连线正确,以防损坏电磁铁和系统. (2)示波器采用 X-Y(外扫描)工作方式,其X轴灵敏度设定在 2~5V/DIV 之间, 并通过随机配送的电缆连接到磁共振仪 X轴 输出插座上,示波器Y轴灵敏度为可 在0.1~2V/DIV 之间进行设置,通过随机配送的电缆连接到仪器 Y 轴 输出插座 上. (3)打开电源开关,此时仪器磁场电流表(A)有显示.为延长系统使用寿命, 关机前, 磁场 和 扫场 旋钮应反时针旋到底,再关机. (4)调节 磁场 旋钮,使磁场电流表(A)指示为 1.5A 至2.1A 左右(仅供........