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[ 편집 ] 분광계본체 분광계본체는 전자 펄스의 발생과 그 조사의 타이밍을 콘트롤 하거나, probe에 검출한 신호를 증폭하여 spectre로서 얻는 심장부이다. 전자 펄스의(기초)원인이 되는 고주파 전류는 수정 진동자 를 사용한 발진 회로에서 만들어진다. 수정 진동자의 발진 주파수는 매우 안정하고 있기 때문에, 이것이 모든 주파수의 기준이 된다. 이 주파수를 본래에 주파수 신디사이저 에 의하 관측 대상 핵의라모아주파수와 위상을 드는 고주파 전류를 만들어 낸다. 이것을 ON/OFF게이트에 의해 꺼내어 목적의 길이의 펄스로 하여, 고주파 앰프에 소정의 전압까지 증폭 해 probe에 보내준다. NMRspectre에 있어서 필요한 정보는라모아주파수의 절대값은 아니고, 기준 주파수와의 차뿐이다. FID는 기준 ..

NMR 분광계의 구성 2) Probe 시료에 대해, 전자파 펄스를 쬐고, 또한 시료의 자석화 벡터의 검출을 행하는 것이 probe이다. 외관은 원통형의 장치의 상부에 투입하는 시료관을 받는 요철이 있다. 이 요철의 주위로 펄스의 조사 및 시그날의 검출을 행하기 위한 코일이 감겨 있다. 사용하는 시료관이 액체용인지 고체용인지, 또한 시료관의 굵기의 차이에 의해 사용할 수 있는 probe는 정해져 버린다. probe는 마그넷 하부 중앙에서 마그넷내로 삽입되고, 필요가 있으면 교환하는 것이 가능하다. probe에는 많은 경우, 2개의 코일이 감겨 있다. 하나는 프로톤과 중수소의 신호로 tuning 되는 코일이다. 다른 하나는 탄소 혹은 기타의 원자(다핵 라고 칭해진다)에 tuning 되는 코일이 되어 있다. ..

NMR 분광계는 1) 일정 자기장(외부 자기장)을 걸어주는 마그넷, 2) 전자파 펄스의 조사와 시그날의 검출을 행하는 probe, 3) 전자 펄스의 발생이나 조사의 타이밍 등을 제어하는 분광계본체, 4) 데이타 처리를 위한 컴퓨터로 구성된다. 1) 마그넷 외부 자기장을 걸기 위한 자석은, 영구자석이나 초전도자석이 사용된다. 자장이 강력하게 될수록, 스핀 상태간의 에너지 차이가 커지고, 그 점유율의 차가 커지기 때문에 감도가 높아진다. 또 라모아 주파수는 자기장에 비례하기 때문에, 근접한 주파수를 갖는 peak끼리의 분해능도 높아진다. 그때문에 대단히 강력한 자기장을 발생시키는 것이 가능한 초전도자석을 사용하는 장치가 주류가 되어 있다. 자석의 성질을 발생시키는 자기장의 강도는 그 자기장에서의 프로톤의 라..

피관측 원자의 라모아 주파수는 동위원소의 종류와 외부 자기장의 강도에 의해 거의 정해지지만, 동일 동위원소의 원자핵에서도 시료중 각 원자의 자기적 환경에 의해 미세하게 다르기 때문에, 그로부터 분자 구조 등에 관한 정보가 얻어진다. 하나의 NMR spectre에 관측되는 주파수 범위는 비교적 좁고, 한 종류의 동위원자만의 시료중의 상태를 반영한 것이 된다. 즉 NMR은 동위원소 종류에 선택적인 측정법이다. 분광법이기 때문에 얻어지는 데이타는 횡축이 주파수에, 종축이 강도의 spectre 가 되다. 그러나, 어떤 원자의 공명 주파수는 외부 자기장의 강도에 비례해 변하고, 그 피관측 원자 고유의 성질로는 되지 않는다. 그렇지만, (피관측 원자의 라모아 주파수 - 기준 주파수)/(자기 회전비 × 외부정 자장 ..

핵자기공명 (NMR, Nuclear Magnetic Resonance) 외부의 자기장 (magnetic field)에 놓인 원자핵이 고유의 주파수의 전자파와 상호작용하는 현상이다. 이 고유의 주파수가 분자내에서 그 원자의 환경에 의해 미세하게 변화하는 것을 이용하여 물질을 분석하는 방법을 핵자기공명분광법 라고 부른다. 원자번호와 질량수가 모두 짝수가 아닌 원자핵은 0이 아닌 핵스핀양자수I 와 자기쌍극자모멘트를 가지는데 그 원자는 작은 자석으로 간주할 수 있다. 자석에 대해 자기장을 걸면 자석은 자기장 벡터의 주위를 일정 주파수에 세차 운동 한다. 원자핵도 마찬가지로 자기쌍극자모멘트가 세차 운동을 일으킨다. 이 원자핵의 자기쌍극자모멘트의 세차운동 주파수는 라모아주파수 (Larmor frequency)라고 ..