Технические характеристики
- работает в 3 см диапазоне длин волн (Х-диапазон).
- чувствительность 1010 спинов при ширине линии ЭПР 1 Гс и соотношении интенсивности линии в 2 раза превышающей интенсивность шумов.
- обладает высокой однородностью магнитного поля и разрешающей способностью (0,2-0,4 Гс).
Область применения
предназначен для исследования и идентификации жидких и твердых образцов, содержащих частицы, обладающие отличным от нуля результирующим моментом количества движения электронов. В том числе: свободные радикалы; атомы и молекулы с нечетным числом электронов в основном состоянии (например, H, Na, O2, S2, NO, NO2, ClO2), либо в возбужденном состоянии (например, триплетное состояние ароматических соединений); ионы элементов переходных групп (группы железа, палладия, платины, редкоземельных элементов, актинидов); центры окраски; полупроводники; ферромагнетики, ферримагнетики, антиферомагнетики.
Объекты исследования
Жидкие органические вещества, высокомолекулярные соединения, композиционные материалы. Наночастицы, обладающие магнитным моментом (металлов и их оксидов).
Перечень основных исследований и услуг
- Определение числа свободных радикалов в образце; анализ кинетики образования и гибели радикалов в различных химических и физических процессах (полимеризация, фотолиз, радиолиз, термо-, и механо-деструкция, и др.).
- Исследование структуры радикального центра, распределения спиновой плотности, электрон-ядерных взаимодействий.
- Исследование молекулярной динамики и структурно-динамических превращений в результате внешних воздействий на образец (фазовые и физические переходы, пластификация, деформация и др.).
- Исследование гетерогенных систем и межфазных слоев.
- Качественный и количественный анализ композиционных материалов.
- Исследование ионных систем, комплексных соединений, проводников и полупроводников, центров окраски, ферро- и ферримагнетиков.
Перечень типовых услуг
- Анализ структуры химических и биологических объектов с регистрацией температурной зависимости ЭПР-спектров. Исследование позволяет решать следующие задачи: определять времена корреляции и энергию активации (в ккал/моль) молекулярных движений в исследуемых объектах, обнаруживать фазовые и конформационные переходы в образцах, определять константы скорости образования и гибели свободных радикалов (в моль.л/с).
- Регистрация ЭПР-спектра при комнатной температуре. Исследование позволяет решать следующие задачи: Обнаруживать наличие парамагнитных центров (свободных радикалов, ионов переходных металлов и др.) в химических и биологических системах и определять их концентрацию. Определять наличие в молекулах ядер, обладающих магнитным моментом, и на основании этого определять структурные особенности объектов. Определять содержание ферромагнитных наночастиц в исследуемых объектах.
- Регистрация ЭПР-спектра при температуре жидкого азота. Исследование позволяет решать следующие задачи: проводить анализ спектров ЭПР короткоживущих свободных радикалов: обнаруживать парамагнитные центры, определять их концентрацию. Определять наличие в молекулах ядер, обладающих магнитным моментом, и на основании этого определять структурные особенности объектов.
Используемые методики
- Методика регистрации спектров ЭПР при комнатной температуре с последующим анализом характеристических параметров спектров: ширины и формы линии, g-фактора, сверхтонкой структуры спектров.
- Методика регистрации спектров ЭПР в широком диапазоне температур: от 77 K до 473 K.
- Метод спиновых меток и зондов. Применение стабильных нитроксильных радикалов в качестве датчиков информации о молекулярной динамике и структуре однокомпонентных и много компонентных систем (спиновые метки и зонды).
- Регистрация ЭПР спектров при фотолизе образцов.
Требования к образцам
- Возможно исследование жидкостей и твердых образцов в виде пленок, таблеток, крошки, порошков.
- Затруднены исследования образцов с высокой диэлектрической проницаемостью, такие как вода, металлы и сплавы. Применение метода ЭПР для этих систем возможно лишь с использованием специальных кювет (вода, другие полярные жидкости) или в случаях, когда они находятся в объекте исследования в виде примесей с незначительной концентрацией.
