電子スピン共鳴
原理から想像される装置の構造は、ある特定の磁場に置かれた試料に対し、照射するマイクロ波の周波数を連続的に変化させる物である。しかしながら、装置が考案された当時マイクロ波の周波数を連続的に変化させる機構の利用は困難であったため、一定の周波数のマイクロ波を試料に照射し、試料に与える磁場を電磁石を用いて連続的に変化させる装置が開発された。現在のESR測定装置もこの形式を採っている。
安定な不対電子を持つ無機試料などでは常温で検出されるが、ライフタイムの短い不対電子の検出には液体窒素(77K)や液体ヘリウム(4.2K)を用いて試料を冷却する温度調節装置(クライオスタット)を用いて検出を行うことも有る。
検出されたシグナルの同定には、照射されたマイクロ波の周波数と、シグナルが検出された磁場の強度から算出されるg値が用いられる。