Springen naar inhoud

Shielding effect in NMR


  • Log in om te kunnen reageren

#1

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2014 - 15:04

NMR.png

 

delta D is een maat voor het afschermingseffect = resonantiefrequentie referentie - resonantiefreq H / resonantiefreq referentie (TMS) 

 

ik weet het volgende: hoe hoger delta, hoe minder shielding dus hoe lager de elektronendensiteit rond het proton.

 

Echter snap ik niet wat het verband is met de frequentie in de afbeelding hierboven. Is dit de frequentie van de ingezonden radiostraal of de resonantiefrequentie? 

 

Wat heeft het externe magneetveld hiermee te maken? Het externe magneetveld is nodig zodat het proton een spin krijgt.

Wanneer dan een radiostraal met bepaalde frequentie hierop instraalt, kan de kernspin omklappen en zeggen we dat er resonantie is opgetreden.Klopt dit? 

 

Hopelijk kan iemand mij helpen de touwtjes aan elkaar te knopen! 

 

"Physics is just not my thing. "

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 augustus 2014 - 15:39

Wat heeft het externe magneetveld hiermee te maken? Het externe magneetveld is nodig zodat het proton een spin krijgt

 

 

Het externe magneetveld zorgt ervoor dat er een energieverschil is tussen de twee mogelijke spin (spin op zich heeft een proton altijd).

 

Dit energieverschil is evenredig met B0. wat die figuur, denk ik, bedoelt is dat je een "spectrum" op twee manieren kan opnemen. (1) je gebruikt een vastgelegd extern magnetisch veld en registreert de frequentie van de inkomende straling, waarvan de energie overeenkomt met het energieverschil tussen de spins (de "normale" manier) of (2) je gebruik een vaste frequentie en registeert het magnetisch veld waarbij deze maximaal geabsorbeerd wordt, of dus, bij welk magnetisch veld het energieverschil tussen de spins gelijk is aan die van de inkomende straling.

This is weird as hell. I approve.

#3

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 augustus 2014 - 15:57

"Vroeger" had je 2 types NMR-spectrometers: Die waarbij het maneetveld constant was en de frequentie van de inkomende straling werd gevarieerd, en types waarbij die straling constant was en het magneetveld werd gevarieerd.

 

Tegenwoordig zie je alleen het eerste type. Dat heeft te maken met het feit dat de huidige apparaten allemaal FT-NMR (Fourier Transform NMR) zijn en dat het om cryogene, supergeleidende, magneten gaat, die simpelweg een vast magneetveld hebben.

 

Tegenwoordig zie je dus apparaten die een vast magneetveld hebben, een puls geven van een bepaalde frequentie, en vervolgens het uitgezonden signaal transformeren tot een stel pieken. Dat is waarschijnlijk hoe jij het apparaat kent en hoe het is uitgelegd.

 

Maar in de basis kan het dus allebei. De techniek is immers gebaseerd op het verband tussen de sterkte van het lokale magneetveld bij een kern en de precieze resonantiefrequentie.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#4

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 augustus 2014 - 16:29

En enig idee waarom we meer downfield gaan als we de frequentie van de inkomende straal verhogen (bij cte B)? 

 

En waarom we meer upfield gaan als we het externe magneetveld verhogen (bij cte frequentie)? 

 

Upfield: meer afscherming 

downfield: minder afscherming 

"Physics is just not my thing. "

#5

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 26 augustus 2014 - 17:26

Je gaat niet downfield bij een grotere frequentie van de inkomende straling. Beide zijn een gevolg van dezelfde oorzaak: minder shielding (=meer deshielding)

 

De lokale sterkte van het magneetveld wordt bepaald door de ingestelde sterkte van de magneet plus enkele lokale effecten die het sterker of zwakker maken.

 

Een minder afgeschermde kern ondervindt lokaal een sterker magneetveld dan een wel afgeschemde kern en heeft dus een hogere resonantiefrequentie (bij gelijke sterkte van de magneet)

 

Bij een minder afgeschermde kern moet je de magneet dus iets zwakker maken om bij een gelijke frequentie van de ingezonden straling resonantie te hebben.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#6

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 augustus 2014 - 20:48

Dus bij constant uitwendig magneetveld: de minst afgeschermde kern zal het uitwendige veld sterker voelen en heeft dus een hogere resonantiefrequentie

 

--> waarom? omdat resonantiefrequentie = G.ratio/ 2pi x B ?

 

Bij een constante frequentie van ingezonden straling: de minst afgeschermde kern zal een zwakker magnetisch veld nodig hebben om bij gelijke frequentie van de ingezonden straling resonantie te hebben

 

--> waarom?

"Physics is just not my thing. "

#7

Typhoner

    Typhoner


  • >1k berichten
  • 2446 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 augustus 2014 - 09:04

het energieverschil tussen de twee spins is evenredig met het magneetveld dat de de kern voelt

 

Minder afscherming -> sterker veld -> energieverschil tussen de spins is ... -> benodigde frequentie is ....

 

Vul aan en herhaal voor de tweede vraag

This is weird as hell. I approve.

#8

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 09:10

a) Bij cte magneetveld B: Minder afscherming -> sterker veld B voelen -> energieverschil tussen de spins is GROTER -> benodigde frequentie is GROTER

 

b) Bij cte frequentie ingezonden straling: Minder afscherming --> ...? 

"Physics is just not my thing. "

#9

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 10:50

Minder afscherming, dus de kern voelt meer van het aangelegde magnetische veld, dus wat moet je met dat aangelegde veld doen om te zorgen dat je in resonantie komt met de ingezonden straling? 

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#10

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 11:18

Je moet de sterkte van het magnetisch veld verlagen? 

 

Maar waarom precies? 

"Physics is just not my thing. "

#11

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 13:04

Je straalt in met EM-straling van een vaste golflengte. Deze golflengte komt overeen met een bepaalde hoeveelheid energie, via de Planck constante.

Deze energie komt overeen met het energieverschil tussen de twee spintoestanden.

Dit vormt de basis voor de  vergelijking die je al noemde

299a3327f18451ea0a0509503ccedeae.png

 

De "B" in deze vergelijking staat voor het lokale magneetveld, dus de sterkte van het magneetveld dat de kern precies voelt. Dit wordt zoals ik al aangaf bepaald door het aangelegde magneetveld, wat ter plaatse verzwakt of versterkt wordt door shielding of deshielding effecten. De resonantiefrequentie van een kern is proportioneel met de lokale sterkte van het magneetveld.

 

Het gaat er dus om dat het lokale magneetveld zodanig is dat de resonantiefrequentie gelijk is aan de frequentie van de ingezonden straling.

 

De vraag was nu hoe je het aangelegde magneetveld moet variëren zodat het lokale magneetveld die sterkte heeft.

 

 

Laten we het eerderemvoorbeeld even omdraaien. We hebben onze magneet ingesteld op een bepaalde sterkte B0. We kijken we eerst naar een kern (kern 1) die helemaal niet is afgeschermd. En we hebben ons systeem zo ingesteld dat die kern in resonantie is met de ingezonden straling. Het magneetveld dat kern 1 ondervindt (B1) is gelijk aan dat van het aangelegde veld, dus B1 = B0

 

Nu willen we naar een andere kern kijken die meer is afgeschermd (kern 2). Die afscherming verzwakt het veld dat met de magneet is aangelegd. Lokaal ondervindt kern 2 dus een zwakker magneetveld. Laten we dat veld even B2 noemen.

 

B2 is kleiner dan B0 (en dus ook kleiner dan B1). Deze kern is dus niet in resonantie met de ingezonden straling.

 

Nu kunnen we B0 gaan variëren. Hoe moeten we B0 variëren zodat B2 wel in resonantie komt met de ingezonden straling?

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#12

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 18:39

Sorry maar ik heb echt geen idee...

 

Ik zie geen verband tussen het aangelegde magneetveld B en het lokale magneetveld B.

"Physics is just not my thing. "

#13

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8935 berichten
  • VIP

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 20:27

De afscherming is het verband. Afscherming rond een kern verzwakt het veld dat is aangelegd, waardoor de kern een zwakker veld ervaart. Dus: meer afscherming (shielding) betekent meer verzwakking van het magneetveld in het gebied bij de kern.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#14

vdslaur

    vdslaur


  • >100 berichten
  • 202 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 20:35

Ja klinkt logisch...de minst afgeschermde kern voelt dus meer van het aangelegde veld B0

 

Maar "hoe moeten we B0 variëren zodat B2 wel in resonantie komt met de ingezonden straling?"

 

want je zegt B0 varieren, het is niet die afscherming die we kunnen varieren 

"Physics is just not my thing. "

#15

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 22:00

De afscherming is een molecuuleigenschap, daar kun je lastig aan gaan sleutelen.






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures