Материалы » Шпаргалки по экологическому мониторингу

- изменение параметров ионизирующего излучения.

Химические методы контроля:

- спектрометрические методы: флуориметрические, УФ – спектроскопия, ИК - спектроскопия.

- атомно – спектральные и масс- спектральные методы.

- электро - химические: потенциометрия, кондуктометрия, кулонометрия, вольтамперометрия.

- хроматографические методы: газовая, жидкостная, ионная, тонкослойная.

Биологические методы:

- биоиндикация (визуализация)

- биотестирование (тест – объекты)

Электронный парамагнитный резонанс

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) - резонансное поглощение радиоволн, обусловленное квантовыми переходами между магнитными подуровнями парамагнитных атомов и ионов. Спектры ЭПР наблюдаются главным образом в диапазонах сверхвысоких частот, используются для исследования структуры твердого тела и в квантовых усилителях. Метод ЭПР используется также в химии, биологии (напр., исследование свободных радикалов). Типичными парамагнетиками являются кислород, подгруппа железа и др.

Существует два основных типа спектрометров основанных на непрерывном и импульсном воздействии на образец.

В спектрометрах непрерывного излучения обычно регистрируется не линия резонансного поглощения, а производная этой линии. Это связано, во-первых, с большей чёткостью проявления отдельных линий в сложных спектрах, во-вторых, с техническими удобствами регистрации первой производной. Резонансному значению магнитного поля отвечает пересечение первой производной с нулевой линией, ширина линии измеряется между точками максимума и минимума.

Из приведенного выше уравнения следует, что резонансное поглощение СВЧ энергии может произойти либо при изменении длины волны либо при изменении напряжённость магнитного поля. Спектры ЭПР обычно регистрируются при постоянной частоте СВЧ излучения при изменении магнитного поля. Это обусловлено специфичностью элементов СВЧ техники, характеризующиеся узкой полосой пропускания. Для увеличения чувствительности метода используют высокочастотную модуляцию магнитного поля B0, при этом фиксируется производная спектра поглощения. Диапазон регистрации ЭПР определяется частотой ν или длиной волны λ СВЧ излучения при соответствующей напряженности магнитного поля B0.

Наиболее часто эксперименты проводятся в X- и в Q-диапазонах ЭПР. Это обусловлено тем, что волноводные СВЧ тракты приборов с такими частотами регистрации изготавливались из разработанной к тому времени элементной базы радиолокационной техники. Магнитное поле в таких ЭПР спектрометрах создается электромагнитом. Возможности метода существенно расширяются при переходе в более высокочастотные диапазоны СВЧ. Можно отметить следующие преимущества миллиметровой ЭПР спектроскопии:

· Основным преимуществом ЭПР спектроскопии миллиметрового диапазона является высокое спектральное разрешение по g-фактору, пропорциональное частоте регистрации ν или напряженности внешнего магнитного поля B0 (см. нижний рисунок).

· При ν > 35 ГГц насыщение парамагнитных центров достигается при меньшем значении СВЧ поляризующеего поля из-за экспоненциальной зависимости числа возбужденных спинов от частоты регистрации. Этот эффект успешно используется при исследовании релаксации и динамики парамагнитных центров.

· В высоких магнитных полях существенно уменьшается кросс-релаксация парамагнитных центров, что позволяет получать более полную и точную информацию об исследуемой системе.

· В миллиметровых диапазонах ЭПР увеличивается чувствительность метода к ориентации разупорядоченных систем в магнитном поле.

· Благодаря большей энергии СВЧ квантов в этих диапазонах появляется возможность исследования спиновых систем с более сильным расщеплением в нулевом поле.

· При регистрации спектров ЭПР в высоких магнитных полях они становятся более простыми из-за уменьшения эффектов второго порядка.