كيف يعمل الرنين البارامغناطيسي الإلكتروني

الرنين المغنطيسي الإلكتروني (EPR) ، المعروف أيضًا باسم رنين الدوران الإلكتروني (ESR) ، هو تقنية تستخدم لدراسة الخواص المغناطيسية للمواد التي تحتوي على إلكترونات غير متزاوجة.

فيما يلي شرح موجز لكيفية عمل الرنين المغنطيسي الإلكتروني :

الإلكترونات غير المتزاوجة: العديد من المواد، مثل أيونات المعادن الانتقالية أو الجذور العضوية، تمتلك إلكترونات غير متزاوجة. هذه الإلكترونات غير المتزاوجة لها خصائص مغناطيسية جوهرية.

المجال المغناطيسي الخارجي: يتم تطبيق مجال مغناطيسي قوي وثابت على العينة قيد الدراسة. يقوم هذا المجال بمحاذاة العزوم المغناطيسية للإلكترونات غير المتزاوجة في العينة.

حالة الرنين: يصدر مصدر الموجات الميكروية إشعاعات كهرومغناطيسية بتردد محدد، عادة في نطاق الموجات الميكروية. يتم ضبط التردد حتى يتوافق مع حالة الرنين، حيث تتوافق طاقة إشعاع الميكروويف مع فرق الطاقة بين حالات دوران الإلكترون.

امتصاص الطاقة: عند استيفاء شرط الرنين، تستطيع الإلكترونات المفردة امتصاص الطاقة من إشعاع الميكروويف والانتقال من حالة دوران إلى أخرى. تم اكتشاف امتصاص الطاقة هذا على أنه انخفاض في شدة إشعاع الميكروويف الذي يمر عبر العينة.

طيف EPR : من خلال تغيير شدة المجال المغناطيسي، يتم تسجيل امتصاص الطاقة كدالة للمجال المغناطيسي. يُظهر طيف EPR الناتج قمم أو خطوط امتصاص مميزة، مما يوفر معلومات حول الخصائص المغناطيسية للعينة، مثل عدد الإلكترونات غير المتزاوجة، واتجاه دورانها، وتفاعلها مع البيئة المحيطة.

بشكل عام، يقيس EPR استجابة الإلكترونات غير المتزاوجة للمجالات المغناطيسية الثابتة الخارجية وإشعاع الميكروويف، مما يسمح للعلماء بدراسة البنية الإلكترونية والخصائص المغناطيسية للمواد. لذلك، تلعب تقنية EPR دورًا بارزًا في العديد من المجالات مثل الكيمياء والبيولوجيا والطب والأغذية والمشروبات، وما إلى ذلك. ويدعم مطياف EPR المطوّر ذاتيًا من CIQTEK الباحثين في العديد من مجالات التطبيق. انقر لعرض ملاحظات تطبيق EPR .