4.特斯拉计量程为0-2000mT,它可以测量探头法向磁场的磁感应强度。本实验测量中,需缓慢转动探头,找到读数最大处。5.测试样品本实验的测试样品包括掺有硫酸铜的水、聚四氟乙烯以及一个可以盛放纯水的小试管。表1测试样品相关参数样品原子核丰度g掺有硫酸铜的水'H99.9%5.5857聚四氟乙烯19F100%5.2567纯水H99.9%5.5857【实验内容与步骤】核磁共振实验仪EEH电HC可调恒流源0-3.5ACO图7核磁共振实验接线图一、观察掺有硫酸铜的水和聚四氟乙烯样品的核磁共振现象(使用示波器观察)1.按图7连接导线。。2.小心地将掺有硫酸铜的水样品放入探测线圈中,并轻轻地推动导轨上的拖板,使探测线圈和样品大致置于磁场的中心。注意:由于玻璃元件,放置样品需小心。3.打开所有设备电源开关。调节恒流源0-3.5A励磁电流输出为0A。调节核磁共振实验仪的扫场幅度调节旋钮“AMPLITUDE"到较大幅度(一般为总输出的1/3圈,即转小半圈左右)。调节探测器单元的幅度调节旋钮“AMPLITUDE"到最右边(即顺时针旋到底)。按示波器“AUTO”按钮,此时应该可以在示波器上看到一个类似正弦波的图形。如波4.6/12
6 / 12 4. 特斯拉计 量程为0-2000mT,它可以测量探头法向磁场的磁感应强度。本实验测量中,需缓慢转 动探头,找到读数最大处。 5. 测试样品 本实验的测试样品包括掺有硫酸铜的水、聚四氟乙烯以及一个可以盛放纯水的小试管。 表1 测试样品相关参数 样品 原子核 丰度 g 掺有硫酸铜的水 1H 99.9% 5.5857 聚四氟乙烯 19F 100% 5.2567 纯水 1H 99.9% 5.5857 【实验内容与步骤】 图7 核磁共振实验接线图 一、观察掺有硫酸铜的水和聚四氟乙烯样品的核磁共振现象(使用示波器观察) 1. 按图 7 连接导线。 2. 小心地将掺有硫酸铜的水样品放入探测线圈中,并轻轻地推动导轨上的拖板,使探测线 圈和样品大致置于磁场的中心。注意:由于玻璃元件,放置样品需小心。 3. 打开所有设备电源开关。调节恒流源0-3.5A励磁电流输出为0A。调节核磁共振实验仪的 扫场幅度调节旋钮“AMPLITUDE”到较大幅度(一般为总输出的1/3圈,即转小半圈左右)。 调节探测器单元的幅度调节旋钮“AMPLITUDE”到最右边(即顺时针旋到底)。 4. 按示波器“AUTO”按钮,此时应该可以在示波器上看到一个类似正弦波的图形。如波
形不稳定,可以按示波器右侧“TRIGGER”区“MENU”按钮,在屏幕右侧弹出菜单中设置触发模式为AC(市电触发)。建议设置通道CH1的电压增益为100mV,设置时间增益为5ms,示波器设置Acquire->获取方式->高分辨率5.调节探测器单元的频率调节旋钮“FREQUENCY”到较小的数值(例如10.0MHz,频率显示在实验仪的频率表中)。6.慢慢地调节恒流电源0-3.5A的旋钮(即增加电磁铁线圈的励磁电流,加大磁场强度),直到在示波器上原来正弦波的基础上看到振荡波形(共振信号,图8),若共振信号太大或太小,可以调节示波器电压增益旋钮。7.慢慢的调节扫场电源幅度调节旋钮"AMPLITUDE”,使共振信号幅度最大(若信号移位或者消失,可以微调励磁电流旋钮(0-3.5A)使其再出现)。8.慢慢的移动导轨上的拖板和升降调节架,即改变样品在磁场中的位置,找到共振信号最大的位置,对于水样品,应尽可能使尾波中振荡的次数最多。(若信号移位或者消失,可以微调励磁电流旋钮便可使其出现)。9.微调励磁电流(0-3.5A)大小,使共振信号在横轴方向均匀分布(即几个信号在示波器x轴方向上等间距,即Ti=T2),如图8。10.换上聚四氟乙烯样品,重复上述步骤。共振信号共振信号图8水样品(左)与聚四氟乙烯样品(右)的波形图二、测量掺有硫酸铜的水样品("H核)和聚四氟乙烯("F核)样品的g因子1.将水样品放入探测线圈中,重复前面步骤,找到最佳共振信号。2.读出核磁共振实验仪表上频率计的显示频率v,把他们记录在表1中。3.取出样品,旋开特斯拉计探头的保护套,在无磁场处调零。将探头固定在电磁铁顶部的支架上,测量探测线圈内的磁场Bo,测量Bo时需调节探头与磁场方向垂直(找到读数最大处)。4.增加频率v(每次增加0.3MHz),重复上面测试过程。在表1中记录下相应磁场强度Bo和共振频率V。5.更换聚四氟乙烯样品,测量多组数据记录在表2中。7/12
7 / 12 形不稳定,可以按示波器右侧“TRIGGER”区 “MENU”按钮,在屏幕右侧弹出菜单 中设置触发模式为 AC(市电触发)。建议设置通道CH1的电压增益为100mV,设置时 间增益为5ms,示波器设置 Acquire->获取方式->高分辨率 5. 调节探测器单元的频率调节旋钮“FREQUENCY”到较小的数值(例如10.0MHz,频率 显示在实验仪的频率表中)。 6. 慢慢地调节恒流电源0-3.5A的旋钮(即增加电磁铁线圈的励磁电流,加大磁场强度), 直到在示波器上原来正弦波的基础上看到振荡波形(共振信号,图8),若共振信号太 大或太小,可以调节示波器电压增益旋钮。 7. 慢慢的调节扫场电源幅度调节旋钮“AMPLITUDE”,使共振信号幅度最大(若信号移位 或者消失,可以微调励磁电流旋钮(0-3.5A)使其再出现)。 8. 慢慢的移动导轨上的拖板和升降调节架,即改变样品在磁场中的位置,找到共振信号最 大的位置,对于水样品,应尽可能使尾波中振荡的次数最多。(若信号移位或者消失, 可以微调励磁电流旋钮便可使其出现)。 9. 微调励磁电流(0-3.5A)大小,使共振信号在横轴方向均匀分布(即几个信号在示波器 x 轴方向上等间距,即 T1 = T2 ),如图8。 10. 换上聚四氟乙烯样品,重复上述步骤。 图8 水样品(左)与聚四氟乙烯样品(右)的波形图 二、测量掺有硫酸铜的水样品(1H核)和聚四氟乙烯(19F核)样品的 g 因子 1. 将水样品放入探测线圈中,重复前面步骤,找到最佳共振信号。 2. 读出核磁共振实验仪表上频率计的显示频率 ν,把他们记录在表1中。 3. 取出样品,旋开特斯拉计探头的保护套,在无磁场处调零。将探头固定在电磁铁顶部的 支架上,测量探测线圈内的磁场B0,测量 B0 时需调节探头与磁场方向垂直(找到读数 最大处)。 4. 增加频率 ν(每次增加0.3MHz),重复上面测试过程。在表1中记录下相应磁场强度 B0 和共振频率ν。 5. 更换聚四氟乙烯样品,测量多组数据记录在表2中