Данное оборудование указано в следующих разделах каталога:
ЯМР-анализатор Спин Трэк
Внесен в государственный реестр средств измерений под № 32677-15
ЯМР-анализатор предназначен для определения амплитудных и временных магнитно-резонансных характеристик веществ, содержащих изотоп водорода 1H и определения концентрации веществ в жидких и твердых пробах.
Области применения
- Рутинный промышленный анализ
- определение содержания твердого жира (SFC) согласно ISO 8292
- определение содержания водорода в топливах согласно ASTM D7171-05
- определение масличности подсолнечника согласно ISO 10565
- определение жира и влажности в пищевых продуктах и многое другое.
- Научно-исследовательский сектор (конструирование новых сложных ЯМР экспериментов)
- Процесс обучения (квантовая физика, ЯМР, аналитическая и физическая химия)
- Наблюдаемые ядра
- 1H (основная конфигурация)
- 19F
- 23Na
- 27Al (опциональная конфигурация).
Описание
Принцип действия ЯМР-анализатора основан на импульсном методе ядерного магнитного резонанса, в основу которого положено кратковременное импульсное воздействие высокочастотных колебаний определенной частоты на систему ядерных спинов, помещенных в однородное магнитное поле напряженностью Но, и регистрации сигнала спада свободной индукции после воздействия высокочастотных колебаний, создающих в катушке датчика переменное магнитное поле Н1, с последующей обработкой сигнала-отклика.
Угловая частота высокочастотных колебаний (ω0, рад/с) и значение напряженности постоянного магнитного поля (В0, Тл ) связаны между собой соотношением:
ω0 = γ×В0,
где γ = 42,57 МГц/Тл ― гиромагнитное отношение для ядер водорода.
Реализация метода заключается в следующем:
Радиочастотную катушку, внутри которой находится исследуемое вещество, помещают в постоянное магнитное поле (В0), причем ось катушки перпендикулярна вектору напряженности (В0). На катушку подается радиоимпульс с частотой заполнения (ω0). В результате взаимодействия высокочастотного магнитного поля (В1) с системой ядерных спинов исследуемого образца в постоянном магнитном поле (В0) происходит поглощение энергии исследуемым веществом. По окончании радиоимпульса высвобождаемая образцом энергия создает в катушке датчика переменное магнитное поле, интенсивность которого пропорциональна числу резонирующих ядер, а характер и длительность процесса высвобождения энергии определяется внутренней структурой вещества.
В состав ЯМР-анализатора входят
- блок магнитный
- блок управления (электронный),
работающие под управлением персонального компьютера. Электрическая связь между блоками и между блоком электронным и компьютером осуществляется с помощью кабелей, входящих в комплект прибора. Блок магнитный конструктивно состоит из магнитной системы и датчика ЯМР-сигнала, установленного в зазор магнитной системы.
ЯМР-анализатор полностью автоматизирован и не требует высокой квалификации персонала. Метод ЯМР является неразрушающим методом анализа. Процедура подготовки образца в большинстве приложений сводится лишь к помещению анализируемого вещества в пробирку и установке ее в датчик прибора.
Персональный компьютер через интерфейс пользователя осуществляет связь оператора с устройствами ЯМР-анализатора в интерактивном режиме и предназначен для задания исходных данных и режимов работы, управления режимами измерений, контроля правильности функционирования ЯМР-анализатора и обработки результатов измерений.
Программное обеспечение
Управление ЯМР-анализатора осуществляется с помощью внешнего персонального компьютера с использованием специализированного программного обеспечения (ПО).
Программное обеспечение Relax является мощным средством управления ЯМР-экспериментом. Встроенный интерпретатор скриптов, основанный на синтаксисе широко распространенного языка Pascal позволяет не только проводить стандартные ЯМР эксперименты, но и реализовывать новые импульсные последовательности, управлять градиентным модулем, мощностью передатчика и усилением в ходе эксперимента. Более того, Relax предоставляет возможность расширенной обработки данных (преобразование Фурье, преобразование Лапласа, цифровую фильтрацию и т.д.). Скрипт поддерживает формирование диалоговых окон, графиков, диаграмм, таблиц Microsoft® Excel®, процедур обработки данных. Формат данных Relax совместим с такими популярными программами, как Microsoft® Excel® и Origin®.
В настоящее время доступны следующие программные продукты:
- Программное обеспечение ЯМР-эксперимента Relax
- Инверсное преобразование Лапласа Distort
Модернизация оборудования ЯМР
Модули ЯМР-анализатора Спин Трэк могут использоваться для апгрейда ЯМР-спектрометров 80-90-х годов выпуска. Современная электроника и мощная система обработки экспериментальных данных Relax делают устаревшее оборудование соответствующим современным требованиям, причем затраты на модернизацию в несколько раз меньше затрат на приобретение нового оборудования.
ЯМР-анализатор Спин Трэк состоит из отдельных функциональных блоков (датчики, предусилитель, дуплексер, передатчик, формирователь импульсных последовательностей, АЦП, трансивер), которые могут быть приобретены отдельно и использоваться для специфических нужд потребителей.
В зависимости от магнитной системы Спин Трэк может использоваться как релаксометр или как спектрометр.
Технические характеристики электронного блока ЯМР-анализатора Спин Трэк:
Управляющая плата | частотный диапазон | 1 кГц...100 МГц |
временное разрешение импульсной последовательности, нс | 20 | |
точность установки частоты резонанса, Гц | 1 | |
программируемые импульсные последовательности | ||
разрядность АЦП, бит | 14 или 16 | |
программируемый фазовый сдвиг | 50 | |
соединение с ПК | USB 2.0 | |
Предусилитель | усиление, дБ | 30 |
сопротивление входа / выхода, Ом | 50 | |
коэффициент шума, дБ | <1,5 | |
время «звона», мкс | <7 | |
Передатчик | сопротивление входа / выхода, Ом | 50 |
выходная мощность, Вт | до 300 | |
Управляющее ПО Relax 8.0 | поддерживаемые ОС | Windows 7, 8 |
совместимость данных | ASCII, Microsoft Excel® | |
Габаритные размеры, мм | Спин Трэк | 423×271,5×151 |
Спин Трэк мини (не комплектуется модулем импульсного градиента магнитного поля) | 297×210×115 | |
Масса, кг | Спин Трэк | 9 |
Спин Трэк мини | 5 | |
Напряжение питания | ~220 В 50 Гц | |
Потребляемая мощность. Вт | 100 |
Технические характеристики стандартных магнитных систем
Диаметр пробирки 10 мм | частота 1H, МГц | 22 |
габаритные размеры, мм | 282×175×270 | |
масса, кг | 33 | |
Диаметр пробирки 18 мм | частота 1H, МГц | 20 |
габаритные размеры, мм | 282×175×270 | |
масса, кг | 33 | |
Диаметр пробирки 40 мм | частота 1H, МГц | 14 |
габаритные размеры, мм | 350×240×250 | |
масса, кг | 50 |
Стандартный комплект поставки
- Блок электронный РС.415432.001
- Блок магнитный РС.415432.002
- Комплект ЗИП РС.415432.003
- Программное обеспечение (компакт-диск)
- Комплект кабелей
- Комплект пробирок (20 пробирок)
- Подставка для пробирок
- Паспорт РС.415432.004 ПС
- Формуляр РС.415432.005 ФО
- Руководство по эксплуатации РС.415432.006 РЭ
- Методика поверки РС.415432.007 МП
- Руководство пользователя РС.415432.008 РП