Erweiterung des NMR-Versuchs im F-Praktikum um eine ...

Inhaltsverzeichnis
i
Inhaltsverzeichnis
Einführung 1
1 Physikalische Grundlagen 2
1.1 Der Drehimpuls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Magnetisches Moment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Magnetisches Spinmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Der Spin im Einfluss externer Magnetfelder . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.1 Präzession und Larmorfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.4.2 Zeeman-Aufspaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Grundlagen der kernmagnetischen Resonanz 7
2.1 Die NMR Spektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Magnetisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3 Bloch Gleichungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Relaxation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.5 Das mitrotierende Bezugssystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3 Methoden der NMR und ihre Unterschiede 14
3.1 Continuous Wave NMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.2 Gepulste NMR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.1 Der Anregungspuls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.2.2 Freier Induktionszerfall FID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.3 Die Fourier-Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4 NMR-Versuch im F-Praktikum 19
4.1 Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.1.1 Teachspin PS2-A p/cw-NMR Spektrometer . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2 Bisheriger Homogenisierungsablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5 Erweiterung des Aufbaus 22
5.1 Elektronik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.1.1 Signalverstärker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.2 Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.2.1 Allgemeines zu Labview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.2.2 Programm zur Homogenisierung der Feldgradienten . . . . . . . . 29
Fazit
Abbildungsverzeichnis
Literaturverzeichnis
Danksagung
i
ii
iii
iv