1-2 Maruza. Atom spektroskopiyasi usullari. Atom-emission spektroskopiya
Download 1.32 Mb. Pdf ko'rish
|
1-магистр-ФАУ-маърузалар-2012-13
|
N
N ). Magnit maydonining induksiyasi 1,4 Tl va namunaning temperaturasi uy temperaturasiga teng bo’lganda protonlar uchun E farq 0,021 J/mol ga yaqindir. Bunday holda, quyi energetik holatda joylashgan yadrolarning miqdori qo’zg’algan sathdagilarining sonidan 0,001% ko’p bo’ladi. Lekin, shu farq, sathlar orasidagi o’tish ehtimoliyatining katta-kichikligini bu esa o’z navbatida, qayd qilinadigan signalning intensivligini belgilaydi. YaMR spektroskopiyasining tajribalarida namuna, ko’pincha diametri 5 mm bo’lgan shisha trubkaga quyilib, u esa o’z navbatida, bir jinsli magnit maydoni hosil qiluvchi magnit qopqoqlari o’rtasiga joylashtirilgan datchikka qo’yiladi. Namunaga chastotasini o’zgartirish mumkin bo’lgan elektromagnit nurlari (to’lqinlari) bilan ta’sir etiladi. Agar, namunaga ta’sir qilayotgan elektromagnit to’lqinlarning chastotasi ikki energetik sath orasidagi o’tish chastotasiga teng bo’lsa, yadrolar bu to’lqinlarning energiyasini rezonans yo’li bilan yutib qo’zg’algan sathga o’tadi. Qo’zg’atuvchi to’lqinlarning manbai sifatida radiochastotali generator yoki radio to’lqinlari tarqatuvchi peredatchik ishlatiladi. Generatorning yadrolar tomonidan yutilgan energiyasini radiochastota sohasida ishlaydigan elektrik ko’prik orqali qayd qilish mumkin. Ko’prik orqali ajratib olingan signal kuchaytiririladi va o’ziyozar asbob yordamida yozib olinadi. Shunday qilib yozib olingan spektrdan YaMR spektr chiziqlarining rezonans chastotasini topish mumkin. Demak, YaMR spektrometr ham, optik spektrometr qanday elementlarni o’z ichiga olsa, shu elementlarga egadir; elektromagnit nurlar manbai, namuna uchun yacheyka va detektor. Lekin, shu bilan birga, ular orasida bir nechta keskin farq bor. Bularning birinchisi, L g’altak tomonidan hosil qilinadigan radio to’lqinlar, har bir chastota uchun monoxromatikdir, shuning uchun ham, murakkab «nurni» spektrga yoyuvchi prizmaning yoki difraksion panjaraning keragi yo’q. Ikkinchi farq qiluvchi 102 xususiyati, namunani albatta kuchli doimiy magnit maydoniga joylashtirish kerak. Bundan tashqari, qattiq jismlarning YaMR spektrlari bilan, suyuqliklarning YaMR spektrlari bir-biridan katta farq qiladi. Odatda yadrolarning, quyi va qo’zg’algan energetik sathlarga muvozanatli taqsimlanishi qo’zg’algan holatga o’tgan yadrolar quyi sathga qaytadi deb hisoblaydi. Yadrolarning quyi sathga qaytish jarayoni bo’lmasa, ikkala sathda joylashgan yadrolarning farqi nolga intiladi (ikkala sathda joylashgan yadrolarning soni tenglashadi) va bunday holda sistema to’yinish holatiga keladi. Qo’zg’algan holatdagi yadrolarning magnit energiyasini, ularni o’rab turgan muhitga, issiqlik energiyasi tarzida berilish (o’tish, aylanish) jarayoniga relaksasiya hodisasi deyiladi. Relaksasiya hodisasi sababli yuqori energetik sathdagi yadrolar quyi sathga o’tadi. YaMR tajribalarini muvaffaqiyatli o’tkazish uchun, energiyaning yutilishi qanchalik muhim bo’lsa, relaksasiya hodisasi ham shunchalik muhimdir. Odatda, YaMR spektrometrlarida maydon kuchlanganligi 1,4 yoki 2,3 Tl bo’lgan elektromagnitlar va o’ramlari suyuq geliy bilan sovutiladigan, maydon kuchlanganligi 11,6 Tl (500 MGs 1 H uchun) bo’lgan solenoidlar ishlatiladi. Shuning uchun, yuqorida aytilganiday protonlar uchun rezonans chastotasi radio diapazoniga to’g’ri keladi. Shunday qilib, boshqa yaxshi ma’lum bo’lgan spektrometrik usullar qatorida YaMR spektroskopiyasi, elektromagnit spektrning uzun to’lqinli chetidan joy oladi. Rezonans shartini (oldingi ma’ruzadagi 4.10) tajribada ikki xil yo’l bilan amalga oshirish mumkin; magnit maydonini doimiy saqlab turib, namunani «nurlantirayotgan» radio chastotali generatorni chastotasini o’zgartirish orqali (chastota bo’yicha yoyish), yoki chastotani doimiy saqlab, doimiy magnit maydonini kattaligini o’zgartirish orqali (maydon bo’yicha yoyish) energetik sathlar orasida o’tishlarni amalga oshirish mumkin. Maydon bo’yicha yoyish orqali YaMR spektrlarini yozganda maydonning kattaligi spektr yozilayotgan qog’ozga nisbatan chapdan o’ngga qarab oshirib boriladi. Maydon bo’yicha yoyish usuli bilan ishlaydigan spektrometrlarni magnit qutblarini qopqoqlariga maxsus g’altaklar o’rnatilgan (yoyish g’altaklari). Bu g’altaklar orqali, magnit maydonining kattaligi 0 B ni kichkina B oraliqda uzluksiz o’zgartirish mumkin. Chastota bo’yicha yoyish usulida, o’zi yozar asbobning perosi chapdan o’ngga qarab harakat qilganda chastota shu yo’nalish bo’yicha kamayib boradi. Shuning uchun, odatdagiday, o’zi yozar asbob chapdan o’ngga qarab harakatlanganda birinchi bo’lib, rezonans chastotalari katta bo’lgan yadrolarning signallari yoziladi. Yuqorida aytib o’tilgan elektromagnitlardan tashqari, YaMR spektrometrlarida doimiy magnitlar ham ishlatiladi. Bunday magnitlarning kamchiligi, ularning atrof muhitning temperaturasiga va boshqa magnit maydonlarining ta’siriga juda sezgirligi hamda, katta maydonlarni hosil qilib bo’lmasligidir. Lekin, bunday magnitlarga elektromagnit o’ramlaridagi issiqlikni olib chiqayotgan suv orqali sovutish sistemasi kerak bo’lmaydi. Oxirgi yillarda shunday YaMR spektrometrlari qurildiki, ularda doimiy magnit maydoni hosil qilish uchun o’ta o’tkazuvchanlik qobiliyatiga ega bo’lgan solenoidlardan foydalanildi. Aniqrog’i, bunday solenoidlar YaMR spektrometrlari uchun qurildi. Bunday magnitlar, oddiy elektromagnitlarga va doimiy magnitlarga qaraganda kuchlanganligi katta bo’lgan magnit maydonlari hosil qiladi. Bu esa o’z navbatida, YaMR tajribalarining sezgirligini keskin oshirishga olib keladi. Bunday magnitlarning boshqa ustunliklari ham bor. Lekin bunday magnitli 103 spektrometrlarning narxi va ularni ishlatish uchun bo’ladigan xarajatlar oddiy YaMR spektrometrlarining narxidan juda yuqoridir. |
