L波段ESR谱仪用微波源和腔

叙述了L波段压控振荡源和谐振腔的结构和性能.振荡器的振荡频率可在0.9-1.07GHz范围变更,输出功率大于10mW.附有锯齿波产生器,能在扫频方式工作.样品腔为方柱裂缝腔,插入圆柱形样品时,频率改变较小.腔输入为磁耦合,改变线圈与腔之间的距离可以改变耦合度.     

L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅱ）——L波段三维ESR成像系统

叙述了一个L波段（1.05 GHz）用于ESR和ESR成像的装置，用这套自制装置实现了3D ESR成像. 该装置由L波段ESR谱仪、三组梯度场线圈及控制单元和PC机数据采集系统组成. 样品腔是一个3-环2-缝再进入式谐振腔，可放入直径为20 mm、 长30 mm的H₂O样品，空谐振腔的频率是1.05 GHz. 微波振荡频率用自动频率控制（AFC）的方法自动锁在有载腔的频率上. 梯度场线圈沿X-，Y-和Z-轴产生线性梯度场，在中心40 mm球形范围内梯度场强度为2 mT/cm. 依照Lauterbur's方法进行3D ESR 图像重建. 用该系统检测了样品中TEMPO氮氧自由基的3D空间分布. 得到了TEMPO的2D、3D ESR图像、用像素灰度表示的自旋密度分布图及3D ESR-CT图像.     

L波段硬管磁绝缘线振荡器的研制

 对L波段磁绝缘线振荡器(MILO)的二极管进行了研究,优化了器件的设计,以及辐射天线一体化的设计,研制出了L波段硬管 MILO。硬管MILO的实验结果是：在电压为450 kV、电流为35 kA的条件下,L波段硬管 MILO的输出微波频率为1.22 GHz,功率大于1.5 GW,微波脉宽半高宽约20 ns,功率效率约10%;硬管MILO的保真空时间超过了5 h。     

L波段硬管磁绝缘线振荡器的研制

对L波段磁绝缘线振荡器(MILO)的二极管进行了研究,优化了器件的设计,以及辐射天线一体化的设计,研制出了L波段硬管 MILO。硬管MILO的实验结果是：在电压为450 kV、电流为35 kA的条件下,L波段硬管 MILO的输出微波频率为1.22 GHz,功率大于1.5 GW,微波脉宽半高宽约20 ns,功率效率约10%;硬管MILO的保真空时间超过了5 h。     

L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅲ）——L波段谐振腔的研制

描述了一个用于生物样品L波段ESR成像用的谐振腔,讨论了在制作、设计过程中几个值得注意的问题，该腔为3-环2-裂缝再进入式谐振腔，可检测直径为20 mm长30 mm的H₂O样品. 空腔的共振频率为1.05 GHz. 腔的Q值是样品中水含量的函数，无载Q大于1 000. 用插入侧臂的耦合环得到谐振腔与微波桥之间的匹配，确定了耦合环直径的最佳值，对无载腔其值约为腔臂直径的1/3，而对有载腔其值约等于腔臂的直径. 用该腔检测了样品中TEMPO氮氧自由基的空间分布.     

L波段三维ESR成像系统的研制(Ⅵ)--三维ESR成像系统软件

在L波段三维ESR成像系统的研制中,以Matlab 为平台,建立了包括谱数据自动化处理、ESR空间（1D、2D、3D）成像和ESR谱-空间成像为一体的系统应用软件,可方便清晰地显示谱和物体自旋密度分布的各种图像,为深入研究顺磁性物种自旋密度分布的特征及其化学反应过程中氧的扩散过程,提供了很好的可视化信息. 实验表明,该系统软件具有广泛的应用前景.     

L波段三维ESR成像系统的研制(Ⅰ)——L波段ESR成像的磁场及三维梯度磁场系统

研究并实现了L波段电子自旋共振三维成像(3D-EPRI)专用的三维梯度磁场系统, 主磁场及扫描磁场系统以及相应的驱动控制系统. 梯度场线圈采用在铜板上用电切割方法加工的平板式线圈, 避免了用铜导线绕制线圈体积较大的缺点, 从而缩小了主磁场的体积和极间距. 梯度场强度在三维方向上均达到200 mT/m, 驱动电流为20 A. 三维空间线性度均优于5%; 线性区域大于直径42 mm的球形空间. 两磁极间距离为63 mm, 可以容纳通常体积的L波段谐振腔. 主磁场和扫描场线圈固定在同一轭铁架上. 它们可分别产生1.6～96 mT和0.2～16 mT的线性变化磁场. 5组磁场线圈(包括主磁场, 扫描磁场和三维梯度磁场)分别由5台独立的恒流驱动电源控制驱动. 电源通过数据接口由计算机控制. 初步成像实验证明本工作所建立的磁场和梯度磁场系统可以用于EPRI实验.     

L波段三维ESR成像系统的研制(Ⅰ)——L波段ESR成像的磁场及三维梯度磁场系统

研究并实现了L波段电子自旋共振三维成像（3D-EPRI）专用的三维梯度磁场系统，主磁场及扫描磁场系统以及相应的驱动控制系统. 梯度场线圈采用在铜板上用电切割方法加工的 平板式线圈，避免了用铜导线绕制线圈体积较大的缺点，从而缩小了主磁场的体积和极间距 . 梯度场强度在三维方向上均达到200 mT/m，驱动电流为20 A. 三维空 间线性度均优于5％；线性区域大于直径42 mm的球形空间. 两磁极间距离为63 mm，可以容纳通常体积的L波段谐振腔. 主磁场和扫描场线圈固定在同一轭铁架上. 它们可分别产生1.6～ 96 mT和0.2～16 mT的线性变化磁场. 5组磁场线圈（包括主磁场， 扫描磁场和三维梯度磁场）分别由5台独立的恒流驱动电源控制驱动. 电源通过数据接口由计算机控制. 初步成像实 验证明本工作所建立的磁场和梯度磁场系统可以用于EPRI实验.     

紧凑型L波段磁绝缘线振荡器的实验设计

设计加工了一个L波段磁绝缘线振荡器(MILO),并进行了实验研究。在二极管电压为515~538kV, 二极管电流为58~61kA的条件下, 获得了频率为1.76~1.78GHz,功率为2.2~2.5GW的TM01模高功率微波辐射, 功率转换效率为7.3%~7.9%。实验结果与模拟结果符合得较好。     

紧凑型L波段磁绝缘线振荡器的实验设计

 设计加工了一个L波段磁绝缘线振荡器(MILO)，并进行了实验研究。在二极管电压为515~538kV, 二极管电流为58~61kA的条件下, 获得了频率为1.76~1.78GHz，功率为2.2~2.5GW的TM₀₁模高功率微波辐射, 功率转换效率为7.3%~7.9%。实验结果与模拟结果符合得较好。     

L—频段ESR成像系统中的图像重建

本文介绍了L—频段ESR图像重建的原理和数据处理方法。通过概述L—频段ESR成像系统,讨论了扫描场和梯度场在成像中的作用及其和投影数据的关系,给出了整个图像重建数据处理的步骤框图,着重地讨论了卷积差分的原理和方法,并介绍了本系统中所采用的滤波反投影图像重建方法。最后给出了用DPPH和煤作样品所成的像,并对实验结果进行了讨论。     

ESR研究非晶Ag+导体的晶化

用电子自旋共振(ESR)方法对非晶Ag⁺离子导体0.85AgI~0.15Ag₄P₂O₇的热处理晶化过程进行研究,在样品中掺入微量(约1×10^-3 g/g)的Mn²⁺或V⁴⁺离子作为自旋探针离子,它们的ESR谱强度随升温线性减弱,当样品完全晶化时ESR谱消失。这样测定的样品完全晶化的温度分别为98℃(掺Mn的)和108℃(掺V的).本文还对Mn²⁺和V⁴⁺的ESR谱进行了分析。     

抗氧化剂抗脂质过氧化机制的ESR研究

以NADH诱导的心肌线粒体损伤体系为模型,在体外用ESR研究了谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)及辣根过氧化物酶(HRP)的抗氧化机制.结果表明,低浓度的GSH可部分抑制体系中自由基的生成;SOD与HRP以适当比例共同作用,可完全抑制体系中自由基的生成,较好地防止脂质过氧化的发生.     

吩噻嗪-对苯醌体系光化学过程的时间分辨ESR研究

报道了用时间分辨电子自旋共振波谱仪对吩噻嗪与对苯醌的乙二醇溶液体系的紫外光照过程进行实时检测,从测得的电子自旋共振极化港可知,电子转移和质子转移在光照过程中同时存在并且相互竞争.     

CCD摄像技术用于分光计实验的研究

本介绍了CCD摄像技术的工作原理以及它在分光计实验中的应用。     

心肌缺血再灌过程中自由基生成动力学的ESR研究

采用自旋捕捉ESR方法研究了大白鼠和豚鼠在心肌缺血再灌注中自由基产生的动力学过程,首次测出复氧过程中羟基自由基变化的动力学曲线.同时结果还表明,在缺血后的复氧过程中除羟基·OH之外,还有碳中心自由基R·和可能的烷氧基RO·的生成,但其中·OH基生成的量经常是最大的.由于·OH基具有很高的反应活性,因而不可避免地就会通过它的夺氢作用导致碳中心自由基R的生成.特别有趣的是,羟基产生过程中其ESR信号的强度总是随着时间不断地增强而达到一最大值,然后又逐步地缓慢衰减到趋于几乎消失,此现象迄今尚未见有文献报道.我们建立了可近似表征羟基自由基生成速度的上升和下降过程的动力学方程.自由基生成与变化过程亦可近似地用退化分支链反应图式来予以描述.在所提出的链反应过程图式中,可对于通常所谓脂质体过氧化的过程,给予以合理的解释.     

硫化镉胶粒界面自由基反应动力学的ESR研究

用电子自旋共振波谱方法研究了半导体超微粒子表面光诱导电子转移所引发的底物的次级自由基反应动力学过程.结果表明,用含有水溶性草酸盐的硫化镉(CdS)胶体体系产生的COO·^-离子基,可以较方便地引发其它自由基反应,并根据已知的由DMPO捕捉COO·^-的反应速度常数数据,去计算COO·^-基与其它可产生稳定自由基的化合物进行反应的速度常数值,从而在此基础上发展了一种研究自由基反应动力学的行之有效的简便的新途径和新方法,可以较广泛地应用于其它凝聚相的自由基反应动力学体系的研究.     

ESR方法研究高TC氧化物的超导电性

用电子顺磁共振方法研究了一些高温超导氧化物样品的零场非共振吸收信号和正常的ＥＳＲ共振信号。认为这种方法可以作为鉴别样品进入超导态的实验判据之一。利用零场非共振吸收实验给出的下临界磁场Ｈｃ１（Ｔ）很好地遵多Ｈｃ１（Ｔ）＝Ｈｃ１（０）（１－Ｔ＆＾２／Ｔｃ＾２）。