Малогабаритный спектрометр ядерного магнитного резонанса

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения состояния объекта (конденсированной среды) на основе анализа параметров ядерно-магнитной релаксации объекта и может быть использовано для решения различных прикладных задач, например, для проведения экологического мониторинга, контроля качества продукции на производстве в экспресс-режиме, при разведке полезных ископаемых (ЯМР-каротаж) и т.д.
Известно портативное устройство для измерения времени поперечной релаксации образца (патент US 8,519,708 B2, дата публикации 27 августа 2013 г.). Это устройство должно применяться в соединении с компьютером или другим устройством, выполняющим обработку информации. Устройство содержит (а) по меньшей мере один постоянный магнит или генератор магнитного поля, обеспечивающий магнитное поле, (b) пространство для размещения объема образца, имеющего соответствующий возбуждаемый объем, и (с) радиочастотную катушку, имеющую связанный с ней объем детектирования, радиочастотная катушка адаптирована и расположена так, что ее детектирующий объем пересекается, по меньшей мере, частично с возбуждаемым объемом. Магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами или генератором магнитного поля, неоднородно, поэтому расположение пространства, в которое помещается образец и радиочастотная катушка, адаптируется и позиционируется в соответствии с распределением магнитного поля. Таким образом, устройство оптимизировано для получения времени поперечной релаксации образца.
Принцип работы устройства заключается в регистрации сигнала ЯМР от образца на частоте, соответствующей резонансной частоте водорода, и по спаду огибающей сигнала определения времени поперечной релаксации вещества из следующего соотношения:
2
где f(t) — интенсивность сигнала как функция от времени, A – амплитудный коэффициент, T — константа поперечной релаксации.
Недостатком устройства является то, что несмотря на то, что для расположения образца выбирается место в пространстве с наименьшей неоднородностью, образец всё равно помещен в неоднородное магнитное поле. Это создает большую погрешность измерения амплитудного коэффициента, который зависит от параметров радиочастотного импульсного поля и неоднородности постоянного магнитного поля. Регистрация сигнала ЯМР осуществляется с помощью импульсной методики. Таким образом, в данном портативном устройстве изначально заложена неустранимая приборная ошибка (погрешность измерения).
1
2
2
2
1
2
Ещё одним недостатком конструкции данного прибора и методик, описанных в патенте (US 8,519,708 B2, дата публикации 27 августа 2013 г), является отсутствие возможности измерить с помощью данного прибора время продольной релаксации образа T. Это существенно ограничивает функциональные возможности прибора, так как возможны ситуации, когда при добавлении в среду нескольких веществ, которые вступают с ней в химическую реакцию, время поперечной релаксации T новой среды сравнима в пределах погрешности измерения с T, которое было у среды изначально. Это явление наблюдается в молочных продуктах, спиртах, различных сортах нефти и т.д. Данное обстоятельство не позволяет по измеренному значению T установить произошедшие изменения в среде. Только одновременное измерение двух констант релаксации среды Т и Т позволяет однозначно установить наличие изменений в составе среды.
2
К недостаткам предложенного в патенте устройства можно отнести следующее: даже в случае обнаружения изменений в среде (изменилось Т) невозможно установить, чем они были вызваны. Хотя авторы патента и не преследовали таких целей, этот недостаток является существенным ограничением для использования портативного устройства в практических целях.
Известно российское портативное устройство для регистрации сигналов и нахождения константы поперечной релаксации образца (патент RU 67 719 U1, дата публикации 27.10.2007), называемое релаксометр. Принцип его действия аналогичен принципу действия устройства по патенту № US 8,519,708 B2. Для измерения времени поперечной релаксации используется импульсная методика. Поскольку данный релаксометр по принципу действия аналогичен рассмотренному выше устройству, он также обладает всеми недостатками, рассмотренными ранее. А именно отсутствие возможности регистрации времени продольной релаксации, отсутствие возможности регистрации спектра.
Кроме того, недостатком данного портативного релаксометра является его высокое энергопотребление. Заявленная авторами минимально необходимая мощность для работы генератора импульса в режиме измерения равняется 40 Вт (без учёта схем регистрации и обработки сигналов). И хотя само устройство является портативным, аккумуляторы, способные обеспечить длительное время работы с при такой потребляемой мощности, имеют большую массу и неудобны в полевых условиях. Стандартный аккумулятор 12 В и 7 Ач, обладающий массой 2.3 кг, на практике способен обеспечить не более получаса работы такого устройства. Таким образом, для обеспечения хотя бы часа работы такого релаксометра в полевых условиях, необходимо иметь два аккумулятора, что добавляет 4.6 кг к массе прибора. Такие массогабаритные характеристики не удовлетворяют современным требованиям к приборам для экспресс-контроля.
Известно российское устройство «Портативный ЯМР релаксометр» (RU 156 063 U1, дата публикации 27.10.2015). Принцип его работы аналогичен принципам работы устройств, рассмотренных выше. Для измерения времени поперечной релаксации используется импульсная методика. Поскольку данный релаксометр по принципу действия аналогичен рассмотренным ранее устройствам, он также обладает всеми недостатками, рассмотренными ранее. А именно отсутствие возможности регистрации времени продольной релаксации, отсутствие возможности регистрации спектра.
В данном патенте авторы, описывая энергопотребление релаксометра, рассчитывают только энергопотребление схем управления, регистрации и обработки сигналов. Потребление энергии, связанное с формированием мощных радиочастотных импульсов, необходимых для работы устройства, использующего импульсную методику, авторами не рассматривается. По этой причине невозможно достоверно судить об энергопотреблении устройств, но фундаментальные ограничения импульсной методики позволяют оценить, что мощность, потребляемая всем прибором, будет не менее 30–40 Вт. Поэтому данное устройство также не пригодно для длительной работы в полевых условиях.
В качестве прототипа изобретения будет использоваться устройство по патенту № RU 156 063 U1, поскольку оно схоже с устройствами по патентам № US 8,519,708 B2 и № RU 67 719 U1, но обладает при этом наиболее современной элементной базой.
Учитывая проведённый анализ, проблемой, на решение которой направлена заявляемая нами полезная модель, является создание устройства определения состояния объекта с увеличенным количеством исследуемых сред, обеспечиваемое возможностью измерения времени продольной релаксации образца при регистрации сигнала ЯМР на различных резонансных частотах ядер в широком диапазоне их изменения (тем самым это дает возможность осуществлять регистрацию спектра ЯМР исследуемого образца), сохранив при этом компактные массогабаритные параметры и автономность.
На фиг. 3 представлена структурная схема разработанной нами конструкции малогабаритного ЯМР–спектрометра. Спектрометр состоит из следующих компонентов:
1. Магнитная система на основе постоянных магнитов. Представляет собой два плоских постоянных магнита с междуполюсным расстоянием от 12 до 30 мм
2. Устройство для снижения неоднородности магнитного поля в зазоре магнитной системы. Представляет собой вставки определенной рассчитанной формы из АРМКО-железа. Подробная конструкция представлена на фиг. 5.
3. Устройство для размещения и центровки магнитов, кроме того выполняющее экранирование катушек модуляции и регистрации, помещенного образца от внешних электромагнитных полей
4. Устройство для корректировки положения магнитов и уменьшения неоднородности магнитного поля (регулировочные винты)
5. Устройство, осуществляющее периодическое изменение магнитного поля, в которое помещён образец, с целью реализации модуляционной методики (модуляционная катушка)
6. Устройство для регистрации сигнала поглощения и дисперсии от исследуемого образца. Устройство представляет собой радиочастотную катушку, форма и расположение которой адаптированы таким образом, что объём детектирующей её части пересекается с возбуждаемым объёмом
7. Устройство для фиксации контейнера с исследуемой средой
8. Контейнер с исследуемым образцом. Предполагаемая форма контейнера — цилиндрическая, типичный объём 0.1–1 мл
9. Устройство для генерации радиочастотного электромагнитного поля (РЧ генератор) особой конструкции с целью оптимизации занимаемого места и энергопотребления (радиочастотный генератор).
10. Устройство для регистрации электрических сигналов, поступающих от радиочастотной конструкции, особой конструкции, позволяющий производить регистрацию сигналов ЯМР исследуемых образцов в широком диапазоне частот (автодинный детектор).
11. Устройство обработки сигналов автодинного детектора и управления НЧ-генератором
12. Устройство визуализации сигнала ЯМР
Интерфейс USB 2.0 необходим для возможности подключения спектрометра к персональному компьютеру или ноутбуку.
M
В
М
1
2
1
2
Реализация магнитной системы для регистрации сигнала ЯМР, предложенная в разработанном нами устройстве, основана на системах, рассмотренных ранее, но имеет ряд отличительных особенностей, которые позволяют снизить неоднородность магнитного поля, а также увеличить его величину. Малогабаритная система состоит из двух постоянных магнитов, размещенных на специальной конструкции («нейтрали»), структурная схема которой представлена на фиг. 4. Для изготовления «нейтрали» использовались различные материалы: магнитомягкая сталь Ст 10, высокоэнергетический магнитный сплав Алькино, специальный слав латуни с молибденом. Особенность данной конструкции магнитной системы заключается в следующем: южный полюс одного постоянного магнита находится напротив северного полюса другого постоянного магнита для создания более высокой степени неоднородности между полюсами. Кроме того, для улучшения неоднородности магнитного поля нами были разработаны специализированные вставки, конструкция которых представлена на фиг. 5. Также на этом рисунке представлен полюсной наконечник магнитной системы в форме диска с диаметром d = 92 мм, на котором размещается данная вставка. Вставки изготовлены из АРМКО-железа. Размер каждой вставки по оси Z составляет L = 8 мм, по оси Y — d = 92 мм. На вставке размещены две ступеньки со следующими размерами: L = 6 мм, L = 4 мм, d = 43 мм, d = 40 мм. Внутри вставки (фиг. 5) существует свободное пространство по оси Z в виде впадины цилиндрической формы глубиной 8 мм.
Конфигурация магнитов и вставок, как и их расположение были рассчитаны теоретически с целью нахождения оптимальных параметров, обеспечивающих наилучшее соотношение между величиной магнитного поля в зазоре между магнитами, его неоднородностью и величиной самого зазора. Все расчеты можно провести, используя стандартные научные методы. Для экспериментального подтверждения теоретических расчётов заданной конфигурации магнитов (в нашем случае — постоянные магниты, находящихся друг напротив друга), направление и величина магнитного поля могут быть определены с использованием общепринятых методов. Например, можно зафиксировать положение магнитов, и, перемещая в зазоре датчик Холла, зарегистрировать величину магнитного поля в зависимости от положения щупа, таким образом получив карту магнитного поля. Более точное измерение индукции магнитного поля и неоднородности можно реализовать, используя измеритель магнитной индукции Ш1-1.
-4
-1
Предложенный вариант конструкции позволил уменьшить массу магнитной конструкции вместе с катушками модуляции с 7 до 2.4 кг, что соответствует требованиям мобильности. В этой конструкции ЯМР-спектрометра расстояние между полюсами магнитов с учётом вставок составляет от 12 до 18 мм, индукция магнитного поля  от 70 до 150 мТл, неоднородность  = 10 см.
Полученные знания о величине магнитного поля могут быть использованы для измерения констант релаксации, регистрации спектра ЯМР, а зарегистрированная карта магнитного поля необходима для оптимального размещения радиочастотных катушек. Проведенные эксперименты показали, что оптимальным вариантом в данной конструкции магнитной системы является размещение катушек модуляции на каркасах в образовавшимся пространстве (во впадинах) вставок 2 (фиг. 5). Это способствовало снижению неоднородности магнитного поля в пространстве, способном вместить объём образца, который возбуждается в магнитном поле (возбуждаемый объём) и две радиочастотных катушки. Форма и расположение катушек модуляции и регистрации адаптированы таким образом, что их возбуждающий/модулирующий объёмы пересекаются с объёмом образца, возбуждаемого полем в зазоре между магнитами. Магнитное поле, создаваемое в такой системе, обладает высокой степенью однородности. Таким образом представленная система оптимизирована для получения наилучшего отношения сигнал/шум регистрируемого сигнала ЯМР от образца, находящемся в детектируемом объёме.
Поскольку исследование различных биологических жидкостей и медицинских суспензий также входит в круг задач разработанного нами устройства, кювета, в которую помещается образец, должна быть выполнена из биосовместимых материалов для защиты и исследуемого образца, и компонентов самого устройства. К таким материалам относятся, например, титан, инертные силиконовые эластомеры, керамика, стекло, полимерные материалы и тому подобное. Проведенные нами исследования показали, что практичнее всего использовать стекло или различные полимерные материалы, схожие с ним по физическим свойствам, поскольку такие материалы более доступны по цене потенциальным потребителям данных приборов. Кроме того, в случае повреждения кювета легко заменяется на другую, которую можно изготовить по образцу на заказ.
Для регистрации сигналов ЯМР используется модуляционная методика, обычно применяемая в ЯМР-расходомерах. Это является отличительной особенностью устройства относительно существующих аналогов (патент US 8,519,708 B2, дата публикации 27 августа 2013 г.; патент RU 67 719 U1, дата публикации 27.10.2007; RU 156 063 U1, дата публикации 27.10.2015). Модуляционная методика позволяет снизить энергопотребление измерительной части зонда в режиме измерения до 800 мкА при напряжении 12 В, то есть до 10 мВт (имеется в виду мощность, подводимая к катушкам регистрации и модуляции для создания переменного магнитного поля). Модуляцию магнитного поля осуществляет модуляционная радиочастотная катушка, отсутствующая в прототипе ввиду иного метода регистрации. Частота модуляции магнитного поля и время модуляции обратно пропорциональны. Например, частоте модуляции в 50 Гц соответствует время модуляции 0.02 с. Значение времени модуляции можно использовать для оценки допустимого диапазона исследования времени поперечной релаксации образца, а также для реализации методики по нахождению времени продольной релаксации. Кроме того, заданная частота модуляция накладывает определенные ограничения на необходимую неоднородность магнитного поля. Поэтому конструкция магнитной системы должна выполняться с учетом не только планируемых размеров и типов исследуемых образцов, но и представленных требований по однородности магнитного поля.
Термин «возбуждаемый объём», используемый здесь, означает объём ядер какого-либо химического элемента (водород, фтор, хлор) в объёме образца, которые переходят в более высокое энергетическое состояние с помощью радиочастотного электромагнитного поля в присутствии магнитного поля, обеспечиваемого системой постоянных магнитов.
1
Все атомные ядра с нечетной атомной массой или нечетным атомным номером (например, ядра водорода в воде) обладают собственным ядерным магнитным моментом. Когда такие ядра помещаются в постоянное магнитное поле, этот момент может принимать как минимум две разные ориентации. Для ядер со спином ½, таких как, например, H, момент может принимать либо параллельную, либо антипараллельную ориентацию относительно магнитного поля. Рассматривая количество ядер водорода, погруженных в одно и то же статическое магнитное поле, число ядер, имеющих параллельную ориентацию, несколько больше, чем число ядер, имеющих антипараллельную ориентацию (соотношение 1 000 003:1 000 000 при полях 0.5 Тл и комнатной температуре). Это связано с тем, что параллельная ориентация лишь немного более энергетически предпочтительна. Переходы из параллельного состояния в антипараллельное состояние происходят, когда ядра поглощают электромагнитную энергию на заданной частоте, называемой резонансной частотой, которая продиктована силой магнитного поля. Как правило, ядра водорода, находящиеся в неоднородном магнитном поле, испытывают различную силу магнитного поля и поэтому имеют разные резонансные частоты, необходимые для возбуждения. Поэтому высокая частота модуляции необходима для возбуждения значительной части ядер водорода в образце и эффективной регистрации констант релаксации. При заданном времени модуляции создается соответствующая полоса частот, в которой происходит возбуждение атомных ядер.
В представленном нами изобретении, катушка модуляции и питающий её генератор (максимальное энергопотребление электронных схем которого составлять 50 мВт) способны к формированию электромагнитного поля с частотой от 1 до 500 Гц. На практике обычно используются значения 10–200 Гц. Радиочастотные катушки в данном изобретении намотаны таким образом, чтобы вмещать объём среды 0.1–1 мл. Стандартное значение для измерений в серийных приборах ≈ 0.5 мл, что входит в диапазон допустимых объёмом для катушки разработанного малогабаритного ЯМР-спектрометра. Такое значение объёма с одной стороны обеспечивает достаточно хорошее отношение сигнал/шум при регистрации (больше объём исследуемой среды → больше абсолютное число ядер, от которых регистрируется сигнал → выше абсолютная величина сигнала → выше отношение сигнал/шум), с другой стороны при таких размерах катушки магнитное поле, в которое помещен образец, не испытывает значительных изменений из-за своей неоднородности.
Частота регистрации сигнала ЯМР f зависит от исследуемых ядер и магнитного поля следующим образом:
<img file="00000004.jpg" he="9" wi="18" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(1)
где γ — гиромагнитное отношение (различное для различных химических элементов), H — величина поля, в которое помещен образец.
1
Наибольшая чувствительность при регистрации сигнала ЯМР от среды достигается при настройке f на частоту протонов. Таким образом работает схема детектирования прототипа и других аналогичных рассмотренных устройств. Но для регистрации сигнала ЯМР от ядер других химических элементов необходимо производить регистрацию на других частотах, которые могут отличаться от частоты резонанса протонов более, чем на порядок. Поскольку у протонов значение γ по сравнению с другими ядрами самое высокое, то перестройку f в соответствии с (1) необходимо реализовать только в сторону уменьшения её значения с поддержанием необходимого уровня генерации поля Н в катушке регистрации сигнала ЯМР (фиг. 3). Схема детектирования прототипа и других рассмотренных устройств не предполагает регистрации сигнала ЯМР на различных частотах в широком диапазоне и поэтому реализовать это на ней технически невозможно. Поэтому для перестройки частоты регистрации сигнала ЯМР и настройки её на резонанс различных ядер нами была разработана новая схема автодинного детектора (генератора слабых колебаний) на основе усилительного каскада со стоковым детектированием сигнала ЯМР и последующим его усилением с использованием современных планарных полевых транзисторов. В разработанной конструкции автодинного детектора создаётся минимальный уровень колебаний в приемо-передающем контуре автодина, что необходимо для получения наибольшей чувствительности (изменение амплитуды генерации в контуре к изменению его добротности) при регистрации сигнала ЯМР. Это позволяет регистрировать сигнал ЯМР в широком диапазоне частот. Регистрируя зависимость величины сигнала ядерного магнитного резонанса от частоты, происходит мы автоматически получаем ЯМР-спектр вещества. Сопоставляя частоты, на которых был зарегистрирован сигнал, с ядрами, которые обладают такой резонансной частотой в заданном магнитном поле, можно идентифицировать, ядра каких химических элементов находятся в среде.
Устройство обработки и управления 11 отличается от аналогичного в прототипе тем, что учитывает неодинаковую чувствительность различных ядер к методу ЯМР. Кроме того, оно учитывает так же и тот факт, что в схеме детектирования для регистрации сигналов от ядер различных химических элементов могут использоваться разные коэффициенты усиления. Таким образом, дополненная математическая модель регистрируемого сигнала устройства обработки и управления 11 позволяет не только установить присутствие ядер в заданной среде, но и их относительную концентрацию по амплитудам регистрируемых сигналов на различных частотах без дополнительных действий на других устройствах. Кроме того, так же, как и аналогичное устройство прототипа, оно способно к автоматической настройке на резонанс и накоплению сигнала ЯМР для избавления от шумов.
Максимальное энергопотребление схемы детектирования и обработки сигналов ЯМР в режиме измерения составляет 2.5 Вт. Таким образом полное энергопотребление всей конструкции ЯМР-спектрометра, складывающееся из энергопотребления электронных схем радиочастотного генератора, схем детектирования и обработки сигналов ЯМР, а также из мощности, потребляемой катушками модуляции и регистрации, составляет 0.05 + 2.5 + 0.01 = 2.506 Вт < 3 Вт. Такого малого энергопотребления по сравнению с существующими аналогами удалось достичь путём перехода от энергозатратной импульсной методики к модуляционной.
2
Для нахождения времени поперечной релаксации Т образца предлагается следующая методика. Форму зарегистрированного сигнала ЯМР с использованием модуляционной методики, представляющее собой затухающее колебание, можно охарактеризовать следующей зависимостью:
<img file="00000005.jpg" he="11" wi="54" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(2)
0
2
2
где U — максимальное значение амплитуды регистрируемого сигнала ЯМР, Т* — эффективное время поперечной релаксации, f(t) — функция, отражающая колебательный вид сигнала («вигли»). Математическую зависимость функции f(t) можно найти, решая уравнения Блоха, однако это не требуется для определения по (2) эффективного времени поперечной релаксации Т*.
2
В предлагаемом нами изобретении время поперечной релаксации Т исследуемой среды определяется из соотношения:
<img file="00000006.jpg" he="11" wi="30" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(3)
где ΔH — неоднородность магнитного поля в зоне размещения катушки регистрации сигнала ЯМР. Таким образом, в отличие от существующих на данный момент устройств, в текущем изобретении отсутствует описанная выше приборная ошибка.
1
1
Так как модуляционная методика регистрации сигнала ЯМР в слабом магнитном поле с использованием автодинного детектора не может обеспечить инверсию намагниченности, применение метода Джулотта для измерения T невозможно. В случае регистрации сигнала ЯМР в слабом поле используется модуляционная методика с быстрым прохождением через резонанс при большом H. При этом должно выполняться следующее условие:
<img file="00000007.jpg" he="11" wi="23" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(4)
Амплитуда регистрируемого сигнала ЯМР в этом случае пропорциональна изменению намагниченности, которая определяется следующим соотношением из решения уравнений Блоха:
<img file="00000008.jpg" he="17" wi="56" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(5)
1
Для определения Т необходимо измерить амплитуду сигнала ЯМР при двух различных  и решить систему, состоящую из уравнений (5) для различных τ. Эта система легко преобразуется к виду:
<img file="00000010.jpg" he="24" wi="65" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(6)
1,2
1,2
где M, — амплитуда сигнала ЯМР для τ = τ соответственно.
Данное трансцендентное уравнение (6) невозможно решить аналитически, тем не менее численное или графическое решение возможно. Полученное решение относительно T1 и будет являться временем продольной релаксации образца.
Пример.
Cl
Для подтверждения возможностей использования новой конструкции малогабаритного ЯМР-спектрометра в экологическом мониторинге на фиг. 1 в качестве примера представлены зарегистрированные сигналы ЯМР на резонансной частоте ядер хлора f = 467579 Гц от раствора воды с хлоридом железа(III) при различных концентрациях между ними.
Анализ полученных экспериментальных результатов показывает, что даже незначительное изменение концентрации ядер хлора при изменении соотношения между компонентами в растворе приводит к изменению амплитуды пиков («виглей») в регистрируемом сигнале ЯМР и расстоянию между ними. Это означает, что система АПЧ ЯМР спектрометра произвела точную настройку частоты регистрации сигнала ЯМР на резонанс по ядрам хлора.
Для подтверждения обоснованности выполненных разработок и предложенных методик для исследования сред на резонансных частотах различных ядер с магнитными моментами с помощью новой конструкции малогабаритного ЯМР-спектрометра, в которой учтены установленные особенности регистрации сигналов ЯМР в слабых полях, было проведено сравнение измеренных констант релаксации исследуемых сред с результатами измерений на промышленных приборах высокого класса.
1
2
Cl
p
В таблице 1 представлены результаты измерения констант релаксации Т и Т разработанным малогабаритным ЯМР-спектрометром при регистрации сигнала на f и ЯМР-релаксометром Minispec mq 20 (компания BRUKER) на f исследуемой среды.
1
2
Таблица 1 Времена продольной Т и поперечной Т релаксации раствора воды с хлоридом железа(III) в различных пропорциях
Соотношение H<sub>2</sub>O / FeCl<sub>3</sub>
Малогабаритный ядерно-магнитный спектрометр
Ядерно-магнитный стационарный релаксометр Minispec mq 20
Т<sub>1</sub>, с
Т<sub>2</sub>, мкс
Т<sub>1</sub>, с
Т<sub>2</sub>, мкс
95% / 5%
1.243 ± 0.012
547.19 ± 5.47
1.234 ± 0.003
543.27 ± 1.62
90% / 10%
1.117 ± 0.011
522.34 ± 5.22
1.108 ± 0.003
520.32 ± 1.56
85% / 15%
0.914 ± 0.009
489.63 ± 4.89
0.906 ± 0.003
485.92 ± 1.46
80% / 20%
0.807 ± 0.008
412.59 ± 4.12
0.802 ± 0.002
409.23 ± 1.23
S
nmr
На фиг. 2 в качестве примера представлен зарегистрированный спектр поглощения (зависимость амплитуды U регистрируемого сигнала ЯМР от изменения частоты регистрации f сигнала ЯМР) воды с фосфором при Т = 19.5 °С. Левый график соответствует сигналу от ядер фосфора, правый график соответствует сигналу от протонов.
Полученный результат показывает наличие в воде растворенного фосфора. По отношению амплитуд в регистрируемом спектре ЯМР с учетом коэффициентов усиления установлено, что в воде содержится 2% фосфора.