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Grundlagen der modernen kernmagnetischen Resonanz

Sende- und Empfangsspule

Jedes NMR-Gerät besitzt eine Hochfrequenzspule, die Teil eines auf die Larmor-Frequenz ω 0 der untersuchten Kernsorte (H1, H2, C13,...) abgestimmten Schwingkreises ist. Während des Messprozesses dient sie als Sendespule für die HF-Impulse und sonst als Empfangsspule (induzierte Spannung seitens der Bewegung der kernmagnetischen Momente).

H1-NMR: ω 0 2 π = 100 - 900 MHz (je nach Feldstärke B0 des Magneten)

Abb.1
Schematische Abbildung einer HF-Spule

(Abb. 1) zeigt die HF-Spule in schematischer Weise. Ihre Achse steht senkrecht zum Magnetfeld B0 (B0 per Konvention immer in z -Richtung des Laborkoordinatensystems). Der blaue Pfeil symbolisiert den Vektor der makroskopischen Magnetisierung der Messprobe im thermischen Gleichgewicht.

Abb.2
HF-Spule als Helmholtz-Spule in Sattelform

Bei den Vertikalmagneten (Standard in der Chemie) ist die HF-Spule als Helmholtz-Spule in Sattelform realisiert, damit das NMR-Probenröhrchen eingeführt werden kann (von der oberen Öffnung der Raumtemperaturbohrung des Vertikalmagneten). Sie ist auf einem Quarzzylinder fixiert, dessen Durchmesser vom Magnettyp (narrow-bore, wide-bore) und untersuchter Kernsorte bestimmt ist.

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