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Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

26 EINLEITUNG

26 EINLEITUNG Anschließend wird die Intensität (Peakfläche) des NMR-Signals gemessen. Befinden sich die Kernspins noch in Phase (Zeiger parallel) so wird ein starkes Echosignal gemessen. Dies ist der Fall, wenn beide Kerne bezüglich der z-Richtung ortsfest bleiben und dadurch beim ersten und zweiten FG-Puls der gleichen Kraft ausgesetzt werden. Je mehr sich die Phasen der einzelnen Kernspins unterscheiden, je größer also der Winkel Ф der Phasenverschiebung ist (Abbildung 1-15), desto schwächer wird die Intensität des Echosignals. φ Abbildung 1-15 Die Feldgradientenpulse erzeugen für die transversale Magnetisierung der Spins in Abhängigkeit von der Strecke Δz entlang der z-Richtung eine Phasenverschiebung Ф, die sich nach Gleichung 1.2 berechnen lässt. Gleichung 1.2 veranschaulicht, dass sowohl die Gradientenpulslänge δ (Dauer der Einwirkung) als auch die lokale Feldstärke G ⋅ Δz (Kraft der Einwirkung) die Phasenverschiebung Ф der transversalen Magnetisierung beeinflusst. φ ( Δz) = γ ⋅δ ⋅ G ⋅ Δz Ф Winkel der Phasenverschiebung [rad] Δ z Strecke in z-Richtung [m] G Gradientenstärke [T·m -1 ] Gleichung 1.2 δ Dauer der Einwirkung der Feldgradientenpulse (Gradientenpulslänge) [s] γ gyromagnetisches Verhältnis [rad·T -1 ·s -1 ]

EINLEITUNG 27 Je weiter sich ein Kern während der Diffusionszeit Δ entlang der z-Richtung bewegt, desto stärker unterscheiden sich die lokalen Feldstärken des ersten und zweiten FG-Puls und desto geringer fällt die Intensität des Echosignals aus. In der Praxis führt man das Experiment mehrmals hintereinander bei konstanter Diffusionszeit Δ durch und erhöht bei jeder Messung die Gradientenstärke G der beiden FG-Pulse. Obwohl die gelösten Moleküle aufgrund konstanter Diffusionszeit Δ im Mittel stets denselben Weg Δz zurücklegen, schwächt sich das messbare Echosignal bei zunehmender Gradientenstärke G der beiden FG-Pulse ab. Ursache hiefür sind die lokalen Feldstärkeunterschiede zwischen Start- und Zielort des diffundierenden Moleküls, die bei zunehmender Gradientenstärke immer größer werden (Abbildung 1-16). Dies führt zu größeren Phasenverschiebungen Ф und damit zu geringeren Intensitäten des Echosignals (Abbildung 1-17). A: schwache Gradienten 1.FG 2.FG B: starke Gradienten 1.FG 2.FG Abbildung 1-16 Variable Gradientenstärke G der zwei FG-Pulse bei konstanter Diffusionszeit Δ. A: Ein Molekül während des ersten und des zweiten Feldgradientenpuls. Beide FG-Pulse haben eine geringe Gradientenstärke. Die Intensität des Echosignals ist hoch. B: Ein Molekül während des ersten und des zweiten FG-Puls. Beide FG-Pulse haben eine hohe Gradientenstärke Die Intensität des Echosignals ist geringer, da sich die lokalen Feldstärken zwischen Start- und Zielort stärker unterscheiden.

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