Особенности ЯМР в земном поле
Напряженность магнитного поля Земли равна приблизительно 50000 нТл, соответственно, ядерная макроскопическая намагниченность весьма мала и поэтому в статическом режиме может быть обнаружена только в уникальных опытах, поставленных при низких температурах.
Используя метод Паккарда и Вариана, перпендикулярно магнитному полю Земли В0 накладывается в течение времени Т>>Т1, Т2 статическое магнитное поле В*, причем В*>>В0. После создания намагниченности М пропорциональной и направленной вдоль В=В0+В*, т.е. практически перпендикулярно В0, статическое магнитное поляризующее поле В* выключается. Если этот процесс происходит достаточно медленно по сравнению с периодом прецессии, но время выключения меньше Т1, то вектор ядерной намагниченности следует за направлением суммарного поля В=В0+В*, так что при В*=0 вектор М примерно ориентирован по полю В0, направленному по оси 0Z координат, т.е. Мz(0)=M продольная компонента пропорциональна В, а поперечная компонента намагниченности практически отсутствует (М поперечная почти =0). Вследствие малости сигнала ЯМР в слабых полях вопрос об устранении возможных потерь ядерной намагниченности, созданной в процессе предварительной поляризации, приобретает особое значение, поэтому и рассмотрен процесс выключения статического магнитного поля. Медленное выключение применяется перед наложением 90 градусного импульса для создания поперечной компоненты М, обуславливающей сигнал ядерной индукции.
При переходе от сильного поля к земному частота ЯМР убывает на четыре порядка и более, т.е. составляет приблизительно 2кГц, добротность приемного контура неизбежно уменьшается на порядок. Можно показать, что вследствие этого при прочих равных условиях отношение сигнала поглощения к шуму должно уменьшиться в несколько миллионов раз, т.е. сигнал будет не наблюдаем.
Малую величину отношения сигнал/шум в магнитном поле Земли можно частично компенсировать увеличением объема образца, но до определенного предела из-за появления неоднородности внешнего поля в пределах образца. Так же следует организовать накопление сигнала.
