Метод и аппарат для проведения химического анализа с использованием ядерно-магнитного резонанса

1. Способ распознавания веществ в смеси, состоящий из: объема, в котором помещена распознаваемая смесь; двух и более приемных ЯМР-катушек или оптических ЯМР-детекторов, которые принимают ЯМР-сигналы из этого объема; одного и более маркеров, расположенных в этом объеме и представляющих собой предопределенные вещества, отличающийся тем, что молекулы распознаваемых веществ по разному ориентируются в присутствии вышеуказанных маркеров относительно молекул маркеров и концентрации вышеуказанных маркеров отличаются друг от друга в зонах приема ЯМР-сигнала каждой из приемных катушек или оптических ЯМР-детекторов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вышеуказанный объем расположен в постоянном магнитном поле.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что ЯМР-возбуждение всех молекул внутри вышеуказанного объема происходит одним и более двухчастотными СВЧ-лучами, частоты которых соответствуют ларморовым частотам электронов и ядер с ненулевым спином.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что объем представляет собой либо трубку, в которой перпендикулярно оси этой трубки расположены слои маркеров, либо плоскость, в которой нанесено множество различных маркеров.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что исследуемая смесь перемещается по объему посредством потока смеси веществ с предопределенными концентрациями.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что исследуемая смесь разделяется на компоненты благодаря различным скоростям удерживания этих компонент на поверхности маркеров.
7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что вышеуказанный объем перемещается в пространстве посредством механических манипуляторов так, что детектируемая смесь находится районе максимума магнитного поля и вблизи ЯМР-детекторов.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно внутри вышеуказанного объема пропускается электрический ток.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ЯМР-возбуждение молекул внутри вышеуказанного объема происходит в нескольких предопределенных точках.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что положение предопределенных точек может изменяться во времени.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что выбор местоположения вышеуказанных предопределенных точек определяется уже измеренным и обработанным ЯМР спектром, если же исследуемая смесь не заполняет весь исследуемый объем, то она перемещается по объему в вышеуказанные предопределенные точки посредством внешнего потока смеси веществ с предопределенной концентрацией.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник детектируемого сигнала находится между двумя и более приемными ЯМР-катушками, а значение этого сигнала восстанавливается на основе линейной комбинации сигналов из этих катушек.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется не менее двух маркеров.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется не менее 4 приемных катушек или оптических ЯМР-детекторов.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется не менее 10 приемных катушек или оптических ЯМР-детекторов.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве маркеров используются изомеры, включая хиральные.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что один или несколько маркеров имеют пористые свойства с большой площадью поверхности на единицу объема.
18. Устройство для осуществления качественного и количественного детектирования веществ в неизвестной смеси, содержащее предопределенный объем, наполненный двумя и более маркерами, состоящими из предопределенных веществ; через этот объем пропускается исследуемая смесь веществ, отличающееся тем, что молекулы детектируемых веществ вышеуказанной смеси по разному ориентируются относительно молекул вышеуказанных маркеров, различные комбинации ориентируемых молекул веществ смеси и маркеров имеют отличающиеся ЯМР-спектры.
19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что дополнительно оснащено двумя и более приемными ЯМР-детекторами и не менее чем одним передающим ЯМР устройством, и помещенное в постоянное магнитное поле.
20. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что в качестве передающего ЯМР-устройства функционирует двухдиапазонный передатчик, высокочастотный диапазон которого соответствует лармовой частоте электронов в вышеуказанном постоянном магнитном поле, а низкочастотный диапазон которого соответствует лармовой частоте исследуемых изотопов с ненулевым спином в вышеуказанном постоянном магнитном поле.
21. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что при передвижении смеси исследуемых веществ посредством потока из известных и предопределенных веществ с заданной концентрацией происходит задерживание компонент исследуемой смеси на поверхности маркеров, приводящее к частичному или полному их разделению.
22. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что стенки, ограничивающие вышеуказанный объем, сделаны из веществ, которые содержат изотопы только с нулевыми спинами.
23. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что имеется не менее двух зон, в каждой из которых стенки, ограничивающие вышеуказанный объем, сделаны из веществ с отличным друг от друга набором изотопов с ненулевым спином.
24. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что дополнительно вдоль вышеуказанной трубки пропускается электрический ток.
25. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что в качестве маркеров используются изомеры, включая хиральные.