Dünya'nın manyetik alanında NMR spektrometresi için pratik uygulamalar
Earth's magnetic field NMR spectrometer for practical applications
Yazar: ERDEM BALCI
Danışman: PROF. DR. BULAT RAMİ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering ; Kimya = Chemistry
Dizin: Dünya = World ; Güvenlik denetimi = Safety control ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Manyetik rezonans spektroskopi = Magnetic resonance spectroscopy ; Relaksasyon = Relaxation

Özet:
Dünya'nın Alanında Nükleer Manyetik Rezonans (EFNMR) uygulama alanı geniş, önemli bir ölçüm aracıdır. Geleneksel birçok NMR uygulaması örneğin; görüntüleme, spektroskopi, difüzyon ölçümleri ve durulma gibi uygulamalar günümüzde Dünya'nın alanında da yapılmaktadır. EFNMR'ın temel avantajı, Dünya'nın alanının mükemmel homojenliğidir.
Bu çalışmanın amacı EFNMR spektrometresi için pratik uygulamalar yapmak ve düşük alanlardaki ölçümlerin kapsamını, avantajlarını araştırmaktır. Dünya'nın alanında NMR (EFNMR)'da çeşitli sıvıların durulma parametreleri incelendi. Laboratuvar şartlarında çevrede bulunan değişik manyetik cisimlerden dolayı Dünya'nın manyetik alanının homojenliğinin bozulması shimming sistemle telafi edildi. İki farklı kimyasal için J-çiftlenim sabiti ölçüldü. İki farklı atom çekirdeği içeren kimyasaldan, her iki çekirdeğinden gelen NMR sinyalleri aynı anda tespit edildi Dünya'nın manyetik alanında NMR sinyalinin tespitinin zor olduğu ortamlardaki (kapalı demir oda ve laboratuvar) sonuçlar, açık arazide yapılan ölçümlerle karşılaştırıldı. Birçok sıvının taraması, şişelerinin kapakları açılmadan bu cihaz sayesinde yapılabilir. Ferromanyetik olmayan şişelerde bulunan sıvıların ölçümleri belli şartlar altında yapılabilir. Bu araç esnek, ucuz, taşınabilir olduğundan öğrencilerin temel NMR kavramlarını öğrenebilmesi için ve araştırma amaçlı çeşitli mobil ve düşük maliyet uygulamalarında da kullanılabilir.



Anahtar Kelimeler: Dünya'nın Manyetik Alanında NMR, Durulma, J- Çiftlenim, Güvenlik, Sıvı Tarama Cihazı.

Abstract:
Earth's Field Nuclear Magnetic Resonance (EFNMR) having a wide area of applications important measurement technique. Nowadays many conventional applications of NMR, such as imaging, spectroscopy, diffusion measurements and relaxometry are realized in the Earth's field. The main advantage of EFNMR is the superb Earth's field homogeneity.
This study aims to make practical applications for EFNMR spectrometer and to investigate the scope and advantages of measurements in low fields. Relaxation parameters of various liquids were examined by Earth's magnetic field NMR (EFNMR). Earth's magnetic field homogeneity, which is affected by various magnetic objects in laboratory condition, was compensated by shimming system. J-coupling constant was measured for two different chemical. EFNMR measurements have been performed on samples containing a single or two various NMR-active nuclea. In the two-nuclea sample NMR signals of both nuclea were registered in a single scan. The results of measurements in the conditions, which are difficult for EFNMR detection, such as inside a laboratory or iron-shielded room, have been compared with the results of EFNMR measurements in the field. Many various liquids can be scanned by EFNMR device without opening the cap of the bottle. Liquids in non-ferromagnetic bottles also can be also measured under certain conditions. EFNMR device due to its flexibility, inexpensive, portability could be used in teaching applications to learn the basic concepts of nuclear magnetic resonance as well as a portable and low-priced solution in a number of research applications.




Key Words: Earth's Magnetic Field NMR, Relaxation, J-Coupling, Security,
Liquid Scanner Device.