電子順磁共振波譜儀,電子順磁共振波譜儀的結(jié)構(gòu)，原理，功能，應(yīng)用，發(fā)展趨勢
電子順磁共振波譜儀主要有微波系統(tǒng)、磁鐵系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)以及顯示和記錄等部件組成。儀器的主要結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：
物質(zhì)組成的基本單位是分子，分子是由原子構(gòu)成，原子是由原子核和電子組成。在多數(shù)情況下，電子在分子（或原子）軌道中是配對的，由于它們處于同一軌道中，且自旋方向相反，所以，這類化合物是逆磁性物質(zhì)。但是，有許多化合物的分子軌道或原子軌道中存在著未配對的電子。這類含未成對電子的物質(zhì)就是EPR研究的對象。
含有未成對電子的物質(zhì)，在沒有外磁場作用時，這些未成對電子的取向是隨機的，它們處于相同的能量狀態(tài)；當(dāng)它們受到外磁場作用時，發(fā)生能級分裂，稱為齊曼（Zee—man）分裂，能級分裂的大小與磁場強度成正比。此時，如果在垂直于磁場B的方向上施加頻率為v的電磁波，當(dāng)磁場強度和電磁波頻率滿足下式：
hv=gβB （1）
則樣品中處于上下兩能級的電子發(fā)生受激躍遷，其凈結(jié)果是有一部分低能級中的電子吸收電磁波能量躍遷到高能級中。這就是電子順磁共振現(xiàn)象。式（1）稱為EPR共振條件式，式中h是普朗克常數(shù)，g稱為g因子， 是波爾磁子。由受激躍遷產(chǎn)生的吸收信號經(jīng)電子學(xué)系統(tǒng)處理可得到EPR吸收譜線，EPR譜呈現(xiàn)了譜線及其強度隨磁場變化的關(guān)系。通常，現(xiàn)代EPR波譜儀記錄的是吸收信號的一次微分線形。即一次微分譜線。
