ty8天游线路检测中心核的固态NMR ③ Whole Echo/CPMG 的灵敏度增强
NM240003
回波测量
哈恩回波(或简称回波)测量包括用 90 度脉冲激励信号,等待一定时间,用 180 度脉冲恢复磁化,再次等待,并从磁化完全恢复的点检测信号(图 1)。另一方面,全回波(也称为移位回波)检测从施加 180 度脉冲时的点恢复的磁化强度以及恢复后衰减的信号(图 1)。在可以忽略弛豫影响的系统中,S/N比将是Echo的√2倍。
图1中的RbNO3样本87Echo 和 Whole Echo 捕获的 Rb 光谱。 Whole Echo 频谱的灵敏度约为 Echo 频谱的 14 倍。
ty8天游线路检测中心
ty8天游线路检测中心(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)方法是一种照射多个180°脉冲,捕获多个整体回波并计算总和的方法(图1)。当用于四极核时,也称为 QCPMG(四极 ty8天游线路检测中心)。在可以忽略弛豫影响的系统中,如果捕获信号n次,则灵敏度将是Echo的√2n倍和Whole Echo的√n倍。实际上,由于放松的影响,灵敏度会在稍低的水平达到峰值。
图1中的RbNO3示例87Rb ty8天游线路检测中心 光谱如图所示。此处,信号被捕获 18 次。可以看出,ty8天游线路检测中心频谱的灵敏度约为Echo频谱的35倍。如果忽略松弛的影响,预计灵敏度会提升√(2*18)=6倍,但在本样本中,灵敏度提升达到了35倍的上限。

图 1 |回波、整体回波、ty8天游线路检测中心 脉冲序列(左)RbNO3样本的回波、整体回波、ty8天游线路检测中心 频谱(右) 在 ty8天游线路检测中心 中,n=18。 Whole echo 的灵敏度约为 Echo 的 14 倍,ty8天游线路检测中心 的灵敏度约为 Echo 的 35 倍。
整体回波和 CPMG 方法不仅限于ty8天游线路检测中心原子核,还可以用于 I = 1/2 和整数自旋原子核。
关于使用整体回波捕获的光谱的相位对齐
在整个回波频谱中,信号的极大点偏移很大,所以如果按照通常的方式处理,会显示为波浪状的频谱,给分析带来困难。因此,有必要使用与通常不同的方法来执行相位对准。相位匹配有两种方法。
① 移动傅里叶变换的起点。我们的 NMR 分析软件 Delta 有一个名为 gauss-echo-shift 的命令。该命令从脉冲序列中读取回波等待时间并相应地移动 FT 起始点(图 2)。
② 大幅改变下一阶段也可以通过与正常一维频谱相同的方式移动主相位来匹配相位。然而,需要进行较大的偏移,并且需要一边观察虚部一边进行调整(图3)。
方法1和方法2是不同的运算,但移动一阶相位相当于移动傅里叶变换的起点,这意味着它们在数学上是完全等效的运算。

图 2 | (a) 通过全回波获得的 FID。从 FID 起点开始的傅里叶变换会产生具有大相移的波状信号,但从回波最大点开始的傅里叶变换会产生具有相同相位的信号。 (b) 从 FID 的起点进行傅里叶变换时 (c) 从连接 Echo 的点进行傅里叶变换

图 3 | (a) 没有进行相位校正时 (b) 进行了少量相位校正时 (c) 当相位校正几乎完成时,信号的虚部(红色)仍然存在,因此需要进行微调 (d) 当通过微调使相位完全匹配时,此时信号的虚部几乎完全消失。
ty8天游线路检测中心 频谱处理:应首先完成:傅里叶变换或数据相加
处理ty8天游线路检测中心数据有两种方法:1)将得到的FID进行傅里叶变换,然后将谱图相加; 2)在时间轴方向上添加FID,然后进行傅里叶变换(图4)。
① 首先,查看第一点的信号,进行傅里叶变换,并匹配相位。将它们加在一起得到 n,我们就得到了一个频谱。这种方法的优点是它提供了易于阅读的光谱。缺点是SN的坏点也可能会累加。因此,最好检查每个点的信号强度,选择适当的点,将点相加,并删除剩余的点。
② 首先,在时间轴方向连接FID并按原样执行傅立叶变换。这种方法的优点是窗函数可以应用于整个FID,所以不需要判断取哪些点,这是方法①的问题。缺点是,根据 180 度脉冲的照射频率,它被检测为类似小穗的信号,使得光谱有点难以看到。
论文中,①和②都可以看到。

图 4 | ty8天游线路检测中心谱处理 有将n的傅里叶变换谱相加的方法(上行)和在时间轴方向上相加FID然后进行傅里叶变换的方法(下行)。
参考文献
Larsen, F H 和 Farnan, I,《化学物理快报》357, 403-408 (2002)。
