వైద్యంలో ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని అప్లికేషన్. ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని

ESR స్పెక్ట్రా నుండి, పారా అయస్కాంత అయాన్ యొక్క విలువను మరియు దాని పర్యావరణం యొక్క సమరూపతను నిర్ణయించడం సాధ్యమవుతుంది, ఇది X- రే నిర్మాణ విశ్లేషణ డేటాతో కలిపి, క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో పారా అయస్కాంత అయాన్ యొక్క స్థానాన్ని నిర్ణయించడం సాధ్యం చేస్తుంది. . పారా అయస్కాంత అయాన్ యొక్క శక్తి స్థాయిల విలువ EPR ఫలితాలను ఆప్టికల్ స్పెక్ట్రా డేటాతో పోల్చడానికి మరియు పారా అయస్కాంత పదార్థాల అయస్కాంత గ్రహణశీలతను లెక్కించడానికి అనుమతిస్తుంది.

EPR పద్ధతి రంగు కేంద్రాలు వంటి జాలక లోపాల యొక్క స్వభావం మరియు స్థానికీకరణను గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది. లోహాలు మరియు సెమీకండక్టర్లలో, EPR కూడా సాధ్యమే, ఇది ప్రసరణ ఎలక్ట్రాన్ల స్పిన్‌ల విన్యాసాన్ని మార్చడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. EPR పద్ధతి రసాయన శాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ రసాయన ప్రతిచర్యల ప్రక్రియలో లేదా అయోనైజింగ్ రేడియేషన్ ప్రభావంతో, పూరించని రసాయన బంధంతో అణువులు - ఫ్రీ రాడికల్స్ - ఏర్పడతాయి. వారి g-కారకం సాధారణంగా దగ్గరగా ఉంటుంది మరియు EPR లైన్‌విడ్త్
చిన్నది ఈ లక్షణాల కారణంగా, g = 2.0036తో అత్యంత స్థిరమైన ఫ్రీ రాడికల్స్ () ఒకటి EPR కొలతలలో ప్రమాణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ER జీవశాస్త్రంలో, ఎంజైమ్‌లు, జీవ వ్యవస్థలలోని ఫ్రీ రాడికల్స్ మరియు ఆర్గానోమెటాలిక్ సమ్మేళనాలు అధ్యయనం చేయబడతాయి.

1. బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలలో EPR

పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని యొక్క అధిక శాతం ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు 20 కంటే తక్కువ బలం ఉన్న అయస్కాంత క్షేత్రాలలో నిర్వహించబడ్డాయి. కె.ఇంతలో, బలమైన స్టాటిక్ ఫీల్డ్‌లు మరియు అధిక ఫ్రీక్వెన్సీల ఆల్టర్నేటింగ్ ఫీల్డ్‌ల ఉపయోగం EPR పద్ధతి యొక్క సామర్థ్యాలను గణనీయంగా విస్తరిస్తుంది మరియు అది అందించే సమాచారాన్ని పెంచుతుంది. సమీప భవిష్యత్తులో, 250 వరకు శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రాలు అందుబాటులోకి వస్తాయి కెమరియు పల్సెడ్ ఫీల్డ్‌లు పది మిలియన్ల ఓర్స్టెడ్‌లలో కొలుస్తారు. దీని అర్థం స్థిరమైన క్షేత్రాలలో జీమాన్ విభజనలు సుమారుగా 25కి చేరుకుంటాయి
, మరియు పల్సెడ్ ఫీల్డ్‌లలో a - విలువలు రెండు ఆర్డర్లు ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉంటాయి. ఫీల్డ్‌లలో EPRని కొలవడానికి లోవ్ సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెట్‌తో స్పెక్ట్రోమీటర్‌ను ఉపయోగించారు హెచ్0 65 కె.ప్రోఖోరోవ్ మరియు అతని సహచరులు తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద EPR సంకేతాలను గమనించారు =1,21మి.మీ.

స్ఫటికాలలో అరుదైన-భూమి అయాన్ల రేడియేషన్‌కు బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలు గొప్ప ప్రయోజనకరంగా ఉండాలి, స్టార్క్ ఉపస్థాయిల మధ్య విరామాలు 10-100 క్రమంలో ఉంటాయి.
. ప్రధాన స్టార్క్ స్థాయి సింగిల్‌గా మారడం వల్ల లేదా ప్రధాన క్రామెర్స్ డబుల్‌ల జీమాన్ సబ్‌లెవెల్‌ల మధ్య మార్పులు చేయడం నిషేధించబడినందున సాధారణ ఫీల్డ్‌లలో EPR ప్రభావం తరచుగా ఉండదు. ప్రభావం, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, వివిధ స్టార్క్ ఉపస్థాయిల మధ్య పరివర్తనాల కారణంగా సాధ్యమవుతుంది. ఇంకా, అరుదైన భూమి స్ఫటికాలలోని క్రిస్టల్ ఫీల్డ్ ఏ జ్ఞానాన్ని నిర్ణయించడానికి పెద్ద సంఖ్యలో పారామితులతో వర్గీకరించబడుతుంది g- ప్రధాన క్రామెర్స్ డబుల్ యొక్క టెన్సర్ సరిపోదు.

ఐరన్ గ్రూప్ అయాన్‌లను అధ్యయనం చేయడానికి బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలను కూడా ఉపయోగించవచ్చు, ముఖ్యంగా

ఇది ఆర్డర్ 10 యొక్క విభజనలను కలిగి ఉంటుంది 100
.

మార్పిడి-కపుల్డ్ జతలకు వర్తింపజేసినప్పుడు, బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలు ఫలిత స్పిన్ యొక్క విభిన్న విలువలతో స్థాయిల మధ్య పరివర్తనాల వల్ల కలిగే ప్రభావాన్ని గమనించడం ద్వారా అనుమతిస్తాయి. ఎస్ఎక్స్ఛేంజ్ ఇంటరాక్షన్ పరామితిని కొలవడానికి స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ ఖచ్చితత్వంతో జతల జె.

బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రాలలో పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. అయస్కాంతీకరణ సంతృప్త ప్రభావాలు సాపేక్షంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద సంభవిస్తాయి. చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, అయానిక్ అయస్కాంత కదలికల ధ్రువణత చాలా గొప్పగా ఉంటుంది, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంతో పాటు, ప్రతిధ్వని పరిస్థితులలో అంతర్గత క్షేత్రాన్ని పరిచయం చేయడం అవసరం. నమూనా ఆకృతిపై ప్రతిధ్వని పరిస్థితులపై ఆధారపడటం కనిపిస్తుంది.

దృగ్విషయాలు ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని(EPR) మరియు అణు అయస్కాంత ప్రతిధ్వని(NMR) పారా అయస్కాంత అణువులు మరియు కేంద్రకాల భాగస్వామ్యంతో సంభవించే ప్రక్రియల అధ్యయనంలో ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రం, రసాయన శాస్త్రం, జీవశాస్త్రం మరియు వైద్యంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అదనంగా, న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ అనేది మానవ అవయవాలు మరియు కణజాలాల చిత్రాలను పొందేందుకు అత్యంత శక్తివంతమైన ఆధునిక పద్ధతి యొక్క భౌతిక ఆధారం - అయస్కాంత తరంగాల చిత్రిక(MRI).

రసాయన శాస్త్రం మరియు జీవశాస్త్రంలో EPR పద్ధతి చాలా ప్రాముఖ్యతను సంతరించుకుంది, ప్రధానంగా రసాయన మరియు జీవ వ్యవస్థలలో ఫ్రీ రాడికల్‌లను గుర్తించే మరియు గుర్తించే సామర్థ్యం కారణంగా. అదే సమయంలో, ఫ్రీ రాడికల్స్ యొక్క రకం మరియు ఏకాగ్రత మాత్రమే అధిక ఖచ్చితత్వంతో నిర్ణయించబడుతుంది, కానీ ప్రతిచర్య యొక్క ఇంటర్మీడియట్ మరియు చివరి దశలలో ఫ్రీ రాడికల్స్ ఏర్పడటంతో సంభవించే జీవరసాయన ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రం కూడా.

జీవ వ్యవస్థలలో ఫ్రీ రాడికల్స్

పౌలీ సూత్రానికి అనుగుణంగా, ఒక అణువు యొక్క ప్రతి క్వాంటం స్థితి రెండు కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉండదని తెలుసు, వీటి స్పిన్‌లు తప్పనిసరిగా వ్యతిరేక ఆధారితంగా ఉండాలి (పరిహారం). స్పిన్- ఇది ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అంతర్గత ఆస్తి, ఇది దాని స్వంత యాంత్రిక టార్క్ సమక్షంలో వ్యక్తమవుతుంది జె, అనగా ఎలక్ట్రాన్ ఒక "వక్రీకృత" టాప్ వంటిది. స్థిరమైన అణువులు సాధారణంగా సమాన సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్‌ల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి మరియు ఏదైనా శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ప్రతి జత ఎలక్ట్రాన్‌లు వ్యతిరేక దిశలో ఉంటాయి లేదా, వారు చెప్పినట్లుగా, పరిహార (జత) స్పిన్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

అయినప్పటికీ, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య బేసిగా ఉండే సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి మరియు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకదాని స్పిన్ భర్తీ చేయబడదు. స్థిరమైన సమ్మేళనం నుండి ఒక ఎలక్ట్రాన్ తొలగించబడితే లేదా దానికి విరుద్ధంగా జోడించబడితే అదే పరిస్థితి తలెత్తుతుంది. అప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకదాని స్పిన్ కూడా భర్తీ చేయబడదు.

జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న అణువు లేదా దానిలో కొంత భాగాన్ని అంటారు ఫ్రీ రాడికల్.

కెమిస్ట్రీ దృక్కోణం నుండి, ఒక అణువులో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ ఉనికిని ఉచిత వాలెన్స్ ఉనికి కంటే మరేమీ కాదు. అందువల్ల, ఫ్రీ రాడికల్స్ రసాయనికంగా చాలా చురుకుగా ఉంటాయి. వారు సులభంగా ఇతర అణువులు మరియు రసాయన సమ్మేళనాలతో రసాయన బంధాలలోకి ప్రవేశిస్తారు, ఇది జీవ వ్యవస్థలలో అనేక ప్రక్రియల కోర్సును ప్రభావితం చేస్తుంది.

కింది రకాల రాడికల్స్ జీవ వ్యవస్థలలో అత్యంత ముఖ్యమైన పాత్రను పోషిస్తాయి (రాడికల్ తరచుగా సంబంధిత రసాయన సమూహంపై చుక్క ద్వారా సూచించబడుతుంది):

• నీటి ఫ్రీ రాడికల్స్: OH - హైడ్రాక్సిల్, H0 2 - పెరాక్సైడ్, 0 2 - సూపర్ ఆక్సైడ్;
• అయనీకరణం మరియు అతినీలలోహిత వికిరణం చర్యలో ఏర్పడిన సేంద్రీయ అణువుల యొక్క ఫ్రీ రాడికల్స్:

ఇక్కడ e“ అనేది సాల్వేటెడ్ ఎలక్ట్రాన్, మరియు ఫలితంగా వచ్చే రాడికల్ పై చుక్క ద్వారా సూచించబడుతుంది.

ఈ ఫ్రీ రాడికల్స్ కణజాలం మరియు అవయవాలకు రేడియేషన్ నష్టం కలిగించడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి, అలాగే UV కాలిన గాయాలు;

• క్వినోన్ ఫ్రీ రాడికల్స్ శరీరంలో రెడాక్స్ ప్రతిచర్యలలో పాల్గొంటాయి;
• లిపిడ్ల యొక్క ఫ్రీ రాడికల్స్ వాటి కొవ్వు ఆమ్లాల ఆక్సీకరణ సమయంలో కొన్ని పరిస్థితులలో ఏర్పడతాయి. జీవ పొరల యొక్క లిపిడ్లలో ఫ్రీ రాడికల్స్ ఉనికిని అయాన్లు మరియు ఇతర అణువులకు వారి పారగమ్యత యొక్క అంతరాయానికి దారితీస్తుంది, ఇది శరీరంలో ఒకటి లేదా మరొక పాథాలజీ అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది. అటువంటి పాథాలజీలకు ఉదాహరణ చర్మం యొక్క UV ఎరిథెమా అభివృద్ధి, కళ్ళు యొక్క తేలికపాటి కాలిన గాయాలు మొదలైనవి.

ఫ్రీ రాడికల్స్ మరియు ఇతర అణువుల మధ్య ప్రధాన భౌతిక వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, ఫ్రీ రాడికల్స్ పారా అయస్కాంతం, అనగా. వారి స్వంత అయస్కాంత క్షణం కలిగి ఉంటుంది, అయితే స్థిరమైన అణువులు దానిని కలిగి ఉండవు, అనగా. అవి డయామాగ్నెటిక్. అయస్కాంత లక్షణాలలో ఈ వ్యత్యాసం డయామాగ్నెటిక్ అణువుల మధ్య ఫ్రీ రాడికల్‌లను గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది.

జీవ వ్యవస్థలలో ఫ్రీ రాడికల్స్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి ప్రధాన భౌతిక పద్ధతి ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని(EPR). జీవ వ్యవస్థలలో ఫ్రీ రాడికల్స్ యొక్క ఉనికి మరియు రకాన్ని గుర్తించే సామర్థ్యం కారణంగా జీవశాస్త్రం మరియు వైద్యంలో EPR పద్ధతి విస్తృతంగా వ్యాపించింది. వివో లో,వాటి భాగస్వామ్యంతో జీవరసాయన ప్రతిచర్యల గతిశాస్త్రాలను అధ్యయనం చేయడం మొదలైనవి.

ఈ పద్ధతి నాన్-ఇన్వాసివ్, హానిచేయనిది మరియు ఈ ప్రక్రియలకు ఎటువంటి మార్పులు చేయకుండా జీవులలో సంభవించే ప్రక్రియలను అధ్యయనం చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని యొక్క ఫండమెంటల్స్ మరియు ఫ్రీ రాడికల్స్ అధ్యయనానికి దాని అప్లికేషన్. న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్. రసాయన మార్పు. NMR టోమోగ్రఫీ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు.

అయస్కాంత ప్రతిధ్వని

స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలోని పదార్ధం ద్వారా నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం యొక్క విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ఎంపిక శోషణ, కేంద్రకాల యొక్క అయస్కాంత కదలికల పునశ్చరణ వలన ఏర్పడుతుంది. అణు అయస్కాంత ప్రతిధ్వని.

NMR పరిస్థితి ఉన్నప్పుడు గమనించవచ్చు ( h  = g I  I IN , ఎక్కడ g I - న్యూక్లియర్ లాండే గుణకం) ఉచిత పరమాణు కేంద్రకాల కోసం మాత్రమే. పరమాణువులు మరియు అణువులలో కనిపించే న్యూక్లియై యొక్క ప్రతిధ్వని పౌనఃపున్యాల ప్రయోగాత్మక విలువలు పరిస్థితికి అనుగుణంగా లేవు. ఈ సందర్భంలో, "రసాయన మార్పు" ఏర్పడుతుంది, ఇది బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా ప్రేరేపించబడిన ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహాల ద్వారా అణువు లోపల సృష్టించబడిన స్థానిక అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రభావం ఫలితంగా ఉత్పన్నమవుతుంది. ఈ "డయామాగ్నెటిక్ ఎఫెక్ట్" ఫలితంగా, ఒక అదనపు అయస్కాంత క్షేత్రం పుడుతుంది, దీని ప్రేరణ బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ప్రేరణకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కానీ దిశలో దానికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, కేంద్రకంపై పనిచేసే మొత్తం ప్రభావవంతమైన అయస్కాంత క్షేత్రం ఇండక్షన్ ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది IN ef = (1   ) IN , ఇక్కడ  అనేది స్క్రీనింగ్ స్థిరాంకం, మాగ్నిట్యూడ్ యొక్క క్రమం 10 -6కి సమానం మరియు న్యూక్లియైల ఎలక్ట్రానిక్ వాతావరణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

వేర్వేరు వాతావరణాలలో (వివిధ అణువులు లేదా ఒకే అణువు యొక్క విభిన్నమైన, సమానం కాని ప్రదేశాలలో) ఉన్న నిర్దిష్ట రకమైన కేంద్రకాల కోసం, ప్రతిధ్వని వివిధ పౌనఃపున్యాల వద్ద గమనించబడుతుంది. ఇది రసాయన మార్పును నిర్ణయిస్తుంది. ఇది రసాయన బంధం యొక్క స్వభావం, అణువుల ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం, పదార్ధం యొక్క ఏకాగ్రత, ద్రావకం రకం, ఉష్ణోగ్రత మొదలైన వాటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఒక అణువులోని రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కేంద్రకాలు వేర్వేరుగా రక్షింపబడితే, అంటే, అణువులోని కేంద్రకాలు రసాయనికంగా సమానమైన స్థానాలను ఆక్రమించినట్లయితే, వాటికి భిన్నమైన రసాయన మార్పు ఉంటుంది. అటువంటి పరమాణువు యొక్క NMR స్పెక్ట్రమ్‌లో ఇచ్చిన రకానికి చెందిన కేంద్రకాల యొక్క రసాయనికంగా సమానం కాని సమూహాలు ఉన్నందున అనేక ప్రతిధ్వని రేఖలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి పంక్తి యొక్క తీవ్రత ఇచ్చిన సమూహంలోని కేంద్రకాల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

NMR స్పెక్ట్రాలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి:వాటి వెడల్పు ప్రకారం పంక్తులు. ఘనపదార్థాల వర్ణపటంశరీరాలు పెద్ద వెడల్పు కలిగి ఉంటాయి మరియు దీని గురించిNMR యొక్క దరఖాస్తు క్షేత్రాన్ని NMR అంటారువిస్తృత పంక్తులు. ద్రవాలలో, గమనించడంఇరుకైన పంక్తులు ఉన్నాయి మరియు దీనిని NMR అంటారుఅధిక రిజల్యూషన్.

వర్ణపట రేఖల రసాయన మార్పు, సంఖ్య మరియు స్థానం ఆధారంగా, అణువుల నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించవచ్చు.

రసాయన శాస్త్రవేత్తలు మరియు జీవరసాయన శాస్త్రజ్ఞులు NMR పద్ధతిని విస్తృతంగా అకర్బన పదార్ధాల యొక్క సరళమైన అణువుల నుండి జీవ వస్తువుల యొక్క అత్యంత సంక్లిష్టమైన అణువుల నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ విశ్లేషణ యొక్క ప్రయోజనాల్లో ఒకటి, ఇది అధ్యయనం చేసే వస్తువులను నాశనం చేయదు.

ఇంట్రోస్కోపీ - ఆప్టికల్ అపారదర్శక శరీరాలలో, అపారదర్శక శరీరాలలో, అపారదర్శక మాధ్యమంలో (పదార్థాలు) వస్తువులు లేదా ప్రక్రియల దృశ్య పరిశీలన.

NMR టోమోగ్రఫీ పద్ధతి యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే, మృదు కణజాలాలను చిత్రించడంలో దాని అధిక సున్నితత్వం, అలాగే అధిక రిజల్యూషన్, మిల్లీమీటర్ భిన్నాల వరకు ఉంటుంది. X- రే టోమోగ్రఫీ కాకుండా, NMR టోమోగ్రఫీ ఏదైనా విభాగంలో అధ్యయనంలో ఉన్న వస్తువు యొక్క చిత్రాన్ని పొందేందుకు మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

అయస్కాంత ప్రతిధ్వని- అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచిన పదార్ధం ద్వారా విద్యుదయస్కాంత తరంగాల ఎంపిక శోషణ.

కణాల రకాన్ని బట్టి - అయస్కాంత క్షణం యొక్క వాహకాలు - ఉన్నాయి ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని (EPR) మరియున్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ (NMR) .

EPRపారా అయస్కాంత కణాలను కలిగి ఉన్న పదార్ధాలలో సంభవిస్తుంది: అణువులు, అణువులు, అయాన్లు, ఎలక్ట్రాన్ల కారణంగా అయస్కాంత క్షణం కలిగిన రాడికల్స్. ఈ సందర్భంలో ఉత్పన్నమయ్యే జీమాన్ దృగ్విషయం ఎలక్ట్రానిక్ స్థాయిల విభజన ద్వారా వివరించబడింది. అత్యంత సాధారణ EPR పూర్తిగా స్పిన్ అయస్కాంత క్షణంతో కణాలపై ఉంటుంది .

యుప్రతిధ్వని శక్తి శోషణ పరిస్థితి:

ఒక కణం స్థిరమైన ఇండక్షన్ ఫీల్డ్‌కు ఏకకాలంలో బహిర్గతమైతే అయస్కాంత ప్రతిధ్వని గమనించబడుతుంది INఫ్రీక్వెన్సీ తో కట్ మరియు విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం. ప్రతిధ్వని శోషణను గుర్తించవచ్చు రెండు దారులు: గాని, స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీతో, అయస్కాంత ప్రేరణను సజావుగా మార్చండి లేదా, స్థిరమైన అయస్కాంత ప్రేరణతో, ఫ్రీక్వెన్సీని సజావుగా మార్చండి. సాంకేతికంగా, మొదటి ఎంపిక మరింత సౌకర్యవంతంగా మారుతుంది.

EPRలో గమనించిన వర్ణపట రేఖల ఆకారం మరియు తీవ్రత ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అయస్కాంత కదలికల పరస్పర చర్య ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి, ప్రత్యేకించి స్పిన్ వాటిని, ఒకదానితో ఒకటి, ఘనపు జాలక మొదలైనవి.

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని సమయంలో, శక్తి యొక్క శోషణ మరియు ఎగువ ఉపస్థాయిల జనాభా పెరుగుదలతో పాటు, రివర్స్ ప్రక్రియ కూడా జరుగుతుంది - దిగువ ఉపస్థాయిలకు నాన్-రేడియేటివ్ పరివర్తనాలు, కణం యొక్క శక్తి లాటిస్‌కు బదిలీ చేయబడుతుంది.

కణాల నుండి శక్తిని లాటిస్‌కి బదిలీ చేసే ప్రక్రియ అంటారు స్పిన్-రీగ్రిడ్ సడలింపు,ఇది సమయం  ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది.

EPRని కొలిచే ఆధునిక సాంకేతికత విద్యుదయస్కాంత శక్తిని గ్రహించినప్పుడు సంభవించే వ్యవస్థ యొక్క ఏదైనా పరామితిలో మార్పును నిర్ణయించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించే పరికరం అంటారు EPR స్పెక్ట్రోమీటర్.ఇది క్రింది ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది (Fig. 25.5): 1 - ఒక బలమైన ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించే విద్యుదయస్కాంతం, దీని ప్రేరణ సజావుగా మారవచ్చు; 2 - విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్ యొక్క జనరేటర్; 3 - ఒక ప్రత్యేక “శోషక కణం”, ఇది సంఘటన మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్‌ను నమూనాపై కేంద్రీకరిస్తుంది మరియు నమూనా (కేవిటీ రెసొనేటర్) ద్వారా శక్తిని శోషించడాన్ని గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది; 4 - ESR స్పెక్ట్రా యొక్క పరిశీలన లేదా రికార్డింగ్‌ను అందించే ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్; 5 - నమూనా; 6 - ఒస్సిల్లోస్కోప్.

ఆధునిక EPR స్పెక్ట్రోమీటర్లు దాదాపు 10 GHz ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగిస్తాయి

EPR పద్ధతి యొక్క బయోమెడికల్ అప్లికేషన్లలో ఒకటి ఫ్రీ రాడికల్స్‌ను గుర్తించడం మరియు అధ్యయనం చేయడం. ఫోటోకెమికల్ ప్రక్రియలను, ప్రత్యేకించి కిరణజన్య సంయోగక్రియను అధ్యయనం చేయడానికి ESR విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. కొన్ని పదార్ధాల క్యాన్సర్ చర్య అధ్యయనం చేయబడుతుంది. సానిటరీ మరియు పరిశుభ్రమైన ప్రయోజనాల కోసం, గాలిలో రాడికల్స్ యొక్క ఏకాగ్రతను గుర్తించడానికి EPR పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని (EPR) అనేది స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడిన పారా అయస్కాంత పదార్ధం ద్వారా విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని ప్రతిధ్వనించే శోషణ యొక్క దృగ్విషయం. పారా అయస్కాంత పరమాణువులు మరియు అయాన్ల (జీమాన్ ప్రభావం) యొక్క అయస్కాంత ఉపస్థాయిల మధ్య క్వాంటం పరివర్తనాల వల్ల ఏర్పడుతుంది. EPR స్పెక్ట్రా ప్రధానంగా అల్ట్రాహై ఫ్రీక్వెన్సీ (మైక్రోవేవ్) పరిధిలో గమనించబడుతుంది.

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని పద్ధతి స్థానిక అయస్కాంత క్షేత్రాల ఉనికి కారణంగా EPR స్పెక్ట్రాలో కనిపించే ప్రభావాలను అంచనా వేయడం సాధ్యం చేస్తుంది. క్రమంగా, స్థానిక అయస్కాంత క్షేత్రాలు అధ్యయనంలో ఉన్న సిస్టమ్‌లోని అయస్కాంత పరస్పర చర్యల చిత్రాన్ని ప్రతిబింబిస్తాయి. అందువలన, EPR స్పెక్ట్రోస్కోపీ పద్ధతి పారా అయస్కాంత కణాల నిర్మాణం మరియు పర్యావరణంతో పారా అయస్కాంత కణాల పరస్పర చర్య రెండింటినీ అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

EPR స్పెక్ట్రోమీటర్ స్పెక్ట్రాను రికార్డ్ చేయడానికి మరియు ద్రవ, ఘన లేదా పొడి దశలో పారా అయస్కాంత పదార్థాల నమూనాల స్పెక్ట్రా యొక్క పారామితులను కొలవడానికి రూపొందించబడింది. సైన్స్, టెక్నాలజీ మరియు హెల్త్‌కేర్ యొక్క వివిధ రంగాలలో EPR పద్ధతిని ఉపయోగించి పదార్థాలను అధ్యయనం చేయడానికి ఇప్పటికే ఉన్న మరియు కొత్త పద్ధతుల అమలులో ఇది ఉపయోగించబడుతుంది: ఉదాహరణకు, బయోలాజికల్ ఫ్లూయిడ్‌ల యొక్క క్రియాత్మక లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి స్పిన్ ప్రోబ్స్ స్పెక్ట్రాను ఉపయోగించి వైద్యంలో; రాడికల్స్ గుర్తించడానికి మరియు వారి ఏకాగ్రతను నిర్ణయించడానికి; పదార్థాలలో ఇంట్రామోలిక్యులర్ మొబిలిటీ అధ్యయనంలో; వ్యవసాయంలో; భూగర్భ శాస్త్రంలో.

ఎనలైజర్ యొక్క ప్రాథమిక పరికరం స్పెక్ట్రోమెట్రిక్ యూనిట్ - ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని స్పెక్ట్రోమీటర్ (EPR స్పెక్ట్రోమీటర్).

విశ్లేషణము నమూనాలను అధ్యయనం చేసే సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది:

• ఉష్ణోగ్రత నియంత్రకాలతో - నమూనా ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ వ్యవస్థలు (ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో -188 నుండి +50 ºС వరకు మరియు ద్రవ నత్రజని ఉష్ణోగ్రతతో సహా);
• స్వయంచాలక నమూనా మార్చడం మరియు మోతాదు వ్యవస్థలను ఉపయోగించి cuvettes, ampoules, capillaries మరియు ట్యూబ్‌లలో.

EPR స్పెక్ట్రోమీటర్ యొక్క లక్షణాలు

స్పెక్ట్రోమీటర్ విద్యుదయస్కాంతం యొక్క ధ్రువాల మధ్య ఉన్న వర్కింగ్ రెసొనేటర్ లోపల ప్రత్యేక సెల్ (ఆంపౌల్ లేదా కేశనాళిక)లో ఒక పారా అయస్కాంత నమూనా ఉంచబడుతుంది. స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క విద్యుదయస్కాంత మైక్రోవేవ్ రేడియేషన్ రెసొనేటర్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. అయస్కాంత క్షేత్ర బలాన్ని సరళంగా మార్చడం ద్వారా ప్రతిధ్వని స్థితిని సాధించవచ్చు. ఎనలైజర్ యొక్క సున్నితత్వం మరియు రిజల్యూషన్‌ను పెంచడానికి, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ మాడ్యులేషన్ ఉపయోగించబడుతుంది.

మాగ్నెటిక్ ఫీల్డ్ ఇండక్షన్ ఇచ్చిన నమూనా యొక్క విలువ లక్షణాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, ఈ కంపనాల శక్తి యొక్క ప్రతిధ్వని శోషణ జరుగుతుంది. మార్చబడిన రేడియేషన్ డిటెక్టర్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. గుర్తించిన తర్వాత, సిగ్నల్ ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది మరియు రికార్డింగ్ పరికరానికి పంపబడుతుంది. హై-ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్ మరియు ఫేజ్-సెన్సిటివ్ డిటెక్షన్ EPR సిగ్నల్‌ను శోషణ వక్రరేఖ యొక్క మొదటి ఉత్పన్నంగా మారుస్తాయి, దీని రూపంలో ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని స్పెక్ట్రా రికార్డ్ చేయబడుతుంది. ఈ పరిస్థితులలో, సమగ్ర EPR శోషణ రేఖ కూడా నమోదు చేయబడుతుంది. రికార్డ్ చేయబడిన ప్రతిధ్వని శోషణ స్పెక్ట్రం యొక్క ఉదాహరణ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

పరిచయం ………………………………………………………………………… ..2

1. EPR పద్ధతి యొక్క సూత్రం……………………………………………………..3

1.1 EPR పద్ధతి యొక్క ఆవిష్కరణ చరిత్ర ………………………………………………………………. 3

1.2 ఎలక్ట్రాన్ యొక్క యాంత్రిక మరియు అయస్కాంత కదలికలు................................4

1.3 జీమాన్ ప్రభావం ............................................. ......................................6

1.4 ప్రతిధ్వని యొక్క ప్రాథమిక సమీకరణం ……………………………………………………………… 8

2. EPR స్పెక్ట్రా యొక్క లక్షణాలు ………………………………….10

2.1. సిగ్నల్ వ్యాప్తి, పంక్తి ఆకారం మరియు పంక్తి వెడల్పు..................10

2.2. EPR స్పెక్ట్రా యొక్క అల్ట్రాఫైన్ స్ట్రక్చర్ ………………………………… 16

……………………………………………………………..18

3. EPR రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్ పరికరం................................22

4. వైద్య మరియు జీవశాస్త్ర పరిశోధనలో EPR యొక్క దరఖాస్తు ……………………………………………………………………………………………….

4.1. జీవ వ్యవస్థలలో గమనించిన EPR సంకేతాలు..................24

4.2 స్పిన్ లేబుల్ మరియు ప్రోబ్ పద్ధతి …………………………………………………… 26

4.3 స్పిన్ ట్రాప్ పద్ధతి ………………………………………….35

తీర్మానం …………………………………………………………………… 39

ఉపయోగించిన మూలాల జాబితా ……………………………….40

పరిచయం

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని(EPR, ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ రెసొనెన్స్), స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడిన పారా అయస్కాంత కణాల ద్వారా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క ప్రతిధ్వని శోషణ దృగ్విషయం, పారా అయస్కాంత పరమాణువులు మరియు అయాన్ల అయస్కాంత ఉపస్థాయిల మధ్య క్వాంటం పరివర్తనాల వల్ల ఏర్పడుతుంది (జీమాన్ ప్రభావం). తెరవండిజావోయిస్కీ ఎవ్జెని కాన్స్టాంటినోవిచ్వి కజాన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ 1944లో

స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం H లేనప్పుడు, జతచేయని అయస్కాంత కదలికలుఎలక్ట్రాన్లు ఏకపక్షంగా నిర్దేశించబడతాయి, అటువంటి కణాల వ్యవస్థ యొక్క స్థితి శక్తిలో క్షీణించింది. ఫీల్డ్ H వర్తింపజేసినప్పుడు, క్షేత్రం యొక్క దిశలో అయస్కాంత కదలికల అంచనాలు నిర్దిష్ట విలువలను తీసుకుంటాయి మరియు క్షీణత తొలగించబడుతుంది (జీమాన్ ప్రభావం), అనగా శక్తి స్థాయి విడిపోతుంది.ఎలక్ట్రాన్లు E 0 .

దిగువ స్థాయిలో సంఖ్య నుండిఎలక్ట్రాన్లు బోల్ట్జ్మాన్ పంపిణీకి అనుగుణంగా మరింత, అప్పుడు ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రం (దాని అయస్కాంత భాగం) యొక్క శక్తి యొక్క ప్రతిధ్వని శోషణ ప్రధానంగా జరుగుతుంది.

శక్తి శోషణ యొక్క నిరంతర పరిశీలన కోసం, ప్రతిధ్వని పరిస్థితి సరిపోదు, ఎందుకంటే విద్యుదయస్కాంత వికిరణానికి గురైనప్పుడు, ఉపస్థాయిల జనాభా సమం అవుతుంది (సంతృప్త ప్రభావం). ఉపస్థాయిల జనాభా యొక్క బోల్ట్జ్మాన్ పంపిణీని నిర్వహించడానికి, సడలింపు ప్రక్రియలు అవసరం.

EPR స్పెక్ట్రా యొక్క ప్రధాన పారామితులు ప్రతిధ్వని యొక్క తీవ్రత, ఆకారం మరియు వెడల్పుపంక్తులు , g-కారకం, ఫైన్ మరియు హైపర్‌ఫైన్ స్ట్రక్చర్ స్థిరాంకాలు (HFS).

1. EPR పద్ధతి యొక్క సూత్రం

1.1.EPR పద్ధతి యొక్క ఆవిష్కరణ చరిత్ర

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని పద్ధతి (EPR, EPRఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని, ESR ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ రెసొనెన్స్ ) అధ్యయనం కోసం ప్రధాన పద్ధతిపారా అయస్కాంత కణాలు. ముఖ్యమైన జీవసంబంధమైన పారా అయస్కాంత కణాలకుఅంటే ఫ్రీ రాడికల్స్ మరియు మెటల్ కాంప్లెక్స్‌లు అనే రెండు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయివేరియబుల్ వాలెన్సీ (Fe, Cu, Co, Ni, Mn వంటివి).

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని పద్ధతిని 1944లో ఇ.కె. లోహ లవణాలతో మైక్రోవేవ్ పరిధిలో విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క పరస్పర చర్యను అధ్యయనం చేస్తున్నప్పుడు Zavoisky. 40 గాస్ (4 mT) స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడిన CuCl2 సింగిల్ క్రిస్టల్ దాదాపు 133 MHz పౌనఃపున్యంతో రేడియేషన్‌ను గ్రహించగలదని అతను గమనించాడు.

USSRలో జీవశాస్త్ర పరిశోధనలో EPR ఉపయోగం యొక్క మార్గదర్శకులు L.A. బ్లూమెన్‌ఫెల్డ్ మరియు A.E. అయోనైజింగ్ రేడియేషన్ ప్రభావంతో పొందిన ప్రొటీన్ల ఫ్రీ రాడికల్స్‌ను అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించిన కల్మాన్సన్.

కాలక్రమేణా, స్థిరమైన నైట్రోక్సిల్ రాడికల్స్ యొక్క సంశ్లేషణ జీవ మరియు వైద్య పరిశోధనలో EPR పద్ధతి యొక్క అప్లికేషన్ యొక్క పరిధిని గణనీయంగా విస్తరించింది. నేడు ఈ పద్ధతి ఆధునిక శాస్త్రంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతుల్లో ఒకటి.

1.2 ఎలక్ట్రాన్ యొక్క యాంత్రిక మరియు అయస్కాంత కదలికలు

EPR పద్ధతి ఒక అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న జతకాని ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా రేడియో పరిధిలో విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని గ్రహించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అణువులోని ఎలక్ట్రాన్ కక్ష్య మరియు స్పిన్ కదలికలో పాల్గొంటుందని అందరికీ తెలుసు, ఇది సంబంధిత యాంత్రిక మరియు అయస్కాంత కదలికల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. అందువలన, కక్ష్య అయస్కాంత క్షణం యాంత్రిక వ్యక్తీకరణకు సంబంధించినది

(1)

అయస్కాంత కక్ష్య క్షణం ఎక్కడ ఉంది మరియు ఇది యాంత్రిక కక్ష్య క్షణం. క్రమంగా, యాంత్రిక కక్ష్య మొమెంటం కక్ష్య క్వాంటం సంఖ్య పరంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది

(2)

వ్యక్తీకరణ (1.2)ని (1.1)గా మార్చడం ద్వారా మేము దానిని పొందుతాము

పరిమాణం ఒక ప్రాథమిక అయస్కాంత క్షణం మరియు ఎలక్ట్రాన్ కోసం బోర్ మాగ్నెటాన్ అంటారు. ఇది β అక్షరంతో సూచించబడుతుంది మరియు 9.27·1024 J/Tకి సమానం.

స్పిన్ అయస్కాంత క్షణం కోసం మనం ఇలాంటి వ్యక్తీకరణలను వ్రాయవచ్చు

(4)

(5)

(6)

స్పిన్ అయస్కాంత క్షణం ఎక్కడ ఉంది, PS యాంత్రిక అయస్కాంత క్షణం, మరియులు స్పిన్ క్వాంటం సంఖ్య. మరియు మధ్య అనుపాత గుణకం గమనించడం ముఖ్యం PS (e/m ) మరియు కోసం రెండు రెట్లు ఎక్కువ Pl(e/2m).

ఫలితంగా, వెక్టర్ అయిన ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మొత్తం అయస్కాంత క్షణం, కక్ష్య మరియు స్పిన్ అయస్కాంత కదలికల వెక్టర్స్ మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది.

(7)

ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మొత్తం అయస్కాంత క్షణానికి కక్ష్య మరియు స్పిన్ అయస్కాంత కదలికల సహకారాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకునే సౌలభ్యం కోసం సంపూర్ణ విలువలు మరియు చాలా తేడా ఉండవచ్చు కాబట్టి, ప్రతిదాని యొక్క వాటాను చూపే అనుపాత గుణకం ప్రవేశపెట్టబడింది.మొత్తం అయస్కాంత క్షణం పరిమాణంలో క్షణాలు g లేదా g-కారకం.

ఎక్కడ Pj ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మొత్తం యాంత్రిక క్షణం, సమానం Pl + Ps. g -ఫాక్టర్ ఒక వద్దకు సమానంలు = 0 (అనగా స్పిన్ మోషన్ లేనప్పుడు) మరియు కక్ష్య మొమెంటం సున్నా అయితే రెండుకి సమానం ( l = 0). g కారకం లాండే స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ స్ప్లిటింగ్ ఫ్యాక్టర్‌తో సమానంగా ఉంటుంది మరియు పూర్తి క్వాంటం సంఖ్యల పరంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది S, P మరియు J:

ఎక్కడ (9)

చాలా సందర్భాలలో ఎలక్ట్రాన్ కక్ష్యలు గోళాకార వాటి నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి కాబట్టి, కక్ష్య అయస్కాంత క్షణం మొత్తం అయస్కాంత క్షణానికి సాపేక్షంగా చిన్న సహకారాన్ని అందిస్తుంది. గణనలను సరళీకృతం చేయడానికి, ఈ సహకారాన్ని విస్మరించవచ్చు. అదనంగా, మేము స్పిన్ మెకానికల్ మూమెంట్‌ను దాని ప్రొజెక్షన్‌తో ఎంచుకున్న దిశలో భర్తీ చేస్తే (ఉదాహరణకు, అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క దిశ), అప్పుడు మేము ఈ క్రింది వ్యక్తీకరణను పొందుతాము:

(10)

ఇక్కడ eh/4πm బోర్ మాగ్నెటన్, మరియు మాగ్నెటిక్ క్వాంటం నంబర్, ఇది స్పిన్ మాగ్నెటిక్ మూమెంట్‌ని ఎంచుకున్న దిశలో ప్రొజెక్షన్ మరియు ±1/2కి సమానం.

1 .3. జీమాన్ ప్రభావం

మూర్తి 1 బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ల విన్యాసం ( H).

బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం లేనప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అయస్కాంత కదలికలు యాదృచ్ఛికంగా ఆధారితమైనవి (Fig. 1 ఎడమ), మరియు వాటి శక్తి ఆచరణాత్మకంగా ఒకదానికొకటి (E0) ఉంటుంది. ఒక బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని వర్తింపజేసినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అయస్కాంత కదలికలు స్పిన్ అయస్కాంత క్షణం (Fig. 1. కుడివైపు) యొక్క పరిమాణంపై ఆధారపడి ఫీల్డ్‌లో ఉంటాయి మరియు వాటి శక్తి స్థాయి రెండుగా విభజించబడింది (Fig. 2).

మూర్తి 2 అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఒకే ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి స్థాయిల విభజన (జీమాన్ ప్రభావం).

ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం మధ్య పరస్పర చర్య యొక్క శక్తి సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది

(11)

ఇక్కడ μ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మొత్తం అయస్కాంత క్షణం,ఎన్ అయస్కాంత క్షేత్ర బలం, మరియు వెక్టర్స్ μ మరియు H మధ్య కోణం యొక్క cos(μH) కొసైన్.

మా సందర్భంలో, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంతో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క శక్తి సమానంగా ఉంటుంది

(12)

మరియు రెండు స్థాయిల మధ్య శక్తిలో వ్యత్యాసం ఉంటుంది

(13)

అందువలన, అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచబడిన ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి స్థాయిలు స్పిన్ అయస్కాంత క్షణం యొక్క పరిమాణం మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క తీవ్రతపై ఆధారపడి ఈ క్షేత్రంలో విభజించబడతాయి (జీమాన్ ప్రభావం).

1.4.ప్రాథమిక ప్రతిధ్వని సమీకరణం

అధ్యయనంలో ఉన్న వ్యవస్థలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య, ఒకటి లేదా మరొక శక్తిని కలిగి ఉంటుంది, బోల్ట్జ్మాన్ పంపిణీకి అనుగుణంగా నిర్ణయించబడుతుంది, అవి

(14)

ఎక్కడ మరియు స్పిన్ +1/2 లేదా 1/2తో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణానికి అనుగుణంగా ఎక్కువ లేదా తక్కువ శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య.

అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ల వ్యవస్థపై విద్యుదయస్కాంత తరంగం పడితే, సంఘటన యొక్క శక్తి యొక్క నిర్దిష్ట విలువలలో స్థాయిల మధ్య ఎలక్ట్రాన్ల పరివర్తనాలు సంభవిస్తాయి.

సంఘటన క్వాంటం (hν) యొక్క శక్తి యొక్క సమానత్వం మరియు వివిధ స్పిన్‌లతో (gβH) ఎలక్ట్రాన్‌ల స్థాయిల మధ్య శక్తి వ్యత్యాసం అవసరమైన పరిస్థితి.

ΔE = hν = gβH (15)

ఈ సమీకరణం ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా శక్తిని గ్రహించడానికి ప్రాథమిక స్థితిని వ్యక్తపరుస్తుంది మరియు దీనిని పిలుస్తారుప్రాథమిక ప్రతిధ్వని సమీకరణం. రేడియేషన్ ప్రభావంతో, అధిక శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిని విడుదల చేస్తాయి మరియు తక్కువ స్థాయికి తిరిగి వస్తాయి, ఈ దృగ్విషయాన్ని ఉద్దీపన ఉద్గారం అంటారు. దిగువ స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిని గ్రహించి ఉన్నత స్థాయికి వెళతాయి

శక్తి స్థాయి, ఈ దృగ్విషయం అంటారుప్రతిధ్వని శోషణ. శక్తి స్థాయిల మధ్య ఒకే పరివర్తనాల సంభావ్యత సమానంగా ఉంటుంది మరియు పరివర్తనాల యొక్క మొత్తం సంభావ్యత ఇచ్చిన శక్తి స్థాయిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, శక్తి యొక్క శోషణ దాని ఉద్గారాల కంటే ప్రబలంగా ఉంటుంది. బోల్ట్జ్మాన్ పంపిణీ నుండి క్రింది విధంగా, దిగువ శక్తి స్థాయి జనాభా ఎగువ శక్తి స్థాయి జనాభా కంటే ఎక్కువగా ఉండటం దీనికి కారణం.

అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క శక్తి స్థాయిలలో వ్యత్యాసం (అలాగే స్పిన్‌తో ఇతర చార్జ్డ్ కణాలు, ఉదాహరణకు, ప్రోటాన్లు) ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్వంత అయస్కాంత క్షణం ఉనికితో సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని గుర్తుంచుకోవాలి. జత చేసిన ఎలక్ట్రాన్లు అయస్కాంత కదలికలను భర్తీ చేస్తాయి మరియు అవి బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రానికి ప్రతిస్పందించవు, కాబట్టి సాధారణ అణువులు ESR సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేయవు. అందువలన, EPR లక్షణాలను గుర్తించడం మరియు అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుందిఫ్రీ రాడికల్స్(బయటి కక్ష్యలలో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ కలిగి ఉండటం) మరియు వేరియబుల్ వాలెన్స్ లోహాల సముదాయాలు (దీనిలో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ లోతైన ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లకు చెందినది). పారా అయస్కాంత కణాల యొక్క ఈ రెండు సమూహాలను తరచుగా పారా అయస్కాంత కేంద్రాలు అంటారు.

2. EPR స్పెక్ట్రా యొక్క లక్షణాలు

EPR పద్ధతి ఈ కణాల ద్వారా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క శోషణ స్పెక్ట్రా ద్వారా పారా అయస్కాంత కేంద్రాల లక్షణాలను అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. స్పెక్ట్రా యొక్క లక్షణాలను తెలుసుకోవడం, పారా అయస్కాంత కణాల లక్షణాలను నిర్ధారించవచ్చు. స్పెక్ట్రా యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు వ్యాప్తి, లైన్ వెడల్పు, లైన్ ఆకారం, g స్పెక్ట్రా యొక్క కారకం మరియు హైపర్‌ఫైన్ నిర్మాణం.

2.1 సిగ్నల్ వ్యాప్తి, లైన్ ఆకారం మరియు లైన్ వెడల్పు

సిగ్నల్ వ్యాప్తి

EPR సిగ్నల్ అనేది శోషణ స్పెక్ట్రం యొక్క మొదటి ఉత్పన్నం (Fig. 3). శోషణ రేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతం నమూనాలోని పారా అయస్కాంత కణాల సాంద్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఈ విధంగా, పారా అయస్కాంత కేంద్రాల ఏకాగ్రత శోషణ రేఖ క్రింద ఉన్న మొదటి సమగ్రానికి లేదా EPR స్పెక్ట్రం యొక్క రెండవ సమగ్రానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. రెండు సంకేతాలు ఒకే వెడల్పును కలిగి ఉంటే, పారా అయస్కాంత కేంద్రాల సాంద్రతలు శోషణ స్పెక్ట్రాలోని సిగ్నల్‌ల వ్యాప్తికి సంబంధించినవి.

మూర్తి 3 - EPR సిగ్నల్. అయస్కాంత క్షేత్ర బలం (H)పై మైక్రోవేవ్ శోషణ యొక్క ఎడమ ఆధారపడటం; కుడివైపున ఈ ఆధారపడటం యొక్క మొదటి ఉత్పన్నం. EPR స్పెక్ట్రోమీటర్లు రెండవ రకం వక్రతలను రికార్డ్ చేస్తాయి.

ఏకాగ్రతను నిర్ణయించడానికి, శోషణ వక్రరేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతాలను పారా అయస్కాంత కేంద్రాల యొక్క తెలిసిన ఏకాగ్రతతో మరియు కొలిచిన నమూనా కోసం పోలిక నమూనా కోసం కొలుస్తారు మరియు రెండు నమూనాలు ఒకే వాల్యూమ్‌ను కలిగి ఉన్నట్లయితే, నిష్పత్తి నుండి తెలియని ఏకాగ్రత కనుగొనబడుతుంది:

(16)

కొలిచిన నమూనా మరియు సూచన నమూనా యొక్క సాంద్రతలు వరుసగా ఎక్కడ మరియు ఉంటాయి మరియు S x మరియు S కొలిచిన సిగ్నల్ మరియు సూచన నమూనా యొక్క శోషణ రేఖల క్రింద 0 ప్రాంతం.

తెలియని సిగ్నల్ యొక్క శోషణ రేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతాన్ని నిర్ణయించడానికి, మీరు సంఖ్యా ఏకీకరణ యొక్క సాంకేతికతను ఉపయోగించవచ్చు.

(17)

ఎక్కడ f "(H శోషణ రేఖ యొక్క మొదటి ఉత్పన్నం (EPR స్పెక్ట్రం),ఎఫ్ హెచ్ ) శోషణ లైన్ ఫంక్షన్, మరియుహెచ్ అయస్కాంత క్షేత్ర బలం.

(18)

ఎఫ్(హెచ్) ఇచ్చిన. హెచ్ పాయింట్ల వద్ద -∞ మరియు ∞ సున్నాకి సమానం మరియు dF (H) f "(H) dHకి సమానం, మనకు లభిస్తుంది

(19)

ఎక్కడ f "(H ) శోషణ రేఖ యొక్క మొదటి ఉత్పన్నం లేదా EPR స్పెక్ట్రం. దానిని బట్టి సమగ్రం నుండి సమగ్ర మొత్తానికి వెళ్లడం సులభం H = nΔH, మేము పొందుతాము

(20)

ఎక్కడ ΔH అయస్కాంత క్షేత్ర మార్పు దశ, మరియు n నేను దశ సంఖ్య. అందువలన, శోషణ వక్రరేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతం అయస్కాంత క్షేత్ర దశ పరిమాణం యొక్క స్క్వేర్ యొక్క ఉత్పత్తికి మరియు EPR స్పెక్ట్రమ్ వ్యాప్తి మరియు దశ సంఖ్య యొక్క ఉత్పత్తుల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది. వ్యక్తీకరణ (20) నుండి పెద్దదిగా చూడటం సులభం n (అనగా, సిగ్నల్ మధ్య నుండి దూరంగా), సిగ్నల్ వ్యాప్తి యొక్క చిన్న విలువలలో కూడా స్పెక్ట్రం యొక్క సుదూర భాగాల సహకారం చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది.

లైన్ ఆకారం

అయినప్పటికీ, ప్రాథమిక ప్రతిధ్వని సమీకరణం ప్రకారం, సంఘటన క్వాంటం యొక్క శక్తి జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ల స్థాయిల మధ్య శక్తి వ్యత్యాసానికి సమానంగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే శోషణ జరుగుతుంది, EPR స్పెక్ట్రం ప్రతిధ్వని బిందువు యొక్క నిర్దిష్ట పరిసరాల్లో నిరంతరంగా ఉంటుంది. EPR సిగ్నల్‌ను వివరించే ఫంక్షన్‌ను లైన్ షేప్ ఫంక్షన్ అంటారు. పలుచన ద్రావణాలలో, పారా అయస్కాంత కణాల మధ్య పరస్పర చర్యను నిర్లక్ష్యం చేసినప్పుడు, శోషణ వక్రత లోరెంజ్ ఫంక్షన్ ద్వారా వివరించబడుతుంది:

(21)

ప్రతిధ్వని బిందువు వద్ద శోషణ వక్రరేఖ యొక్క పనితీరు, ప్రతిధ్వని పాయింట్ వద్ద ఫీల్డ్ విలువ, గరిష్టంగా సగం వద్ద సిగ్నల్ వెడల్పు. గాస్సియన్ ఫంక్షన్ ద్వారా వివరించబడిన శోషణ వక్రరేఖకు ఇలాంటి సంజ్ఞామానం ఉపయోగించబడుతుంది.

(22)

పారా అయస్కాంత కణాల మధ్య పరస్పర చర్య ఉంటే గాస్సియన్ ఫంక్షన్ EPR స్పెక్ట్రమ్ యొక్క ఎన్వలప్. శోషణ వక్రరేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతాన్ని నిర్ణయించేటప్పుడు లైన్ ఆకారాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. పై సూత్రాల నుండి చూడగలిగినట్లుగా, లోరెంజ్ లైన్ నెమ్మదిగా తగ్గుతుంది మరియు తదనుగుణంగా విస్తృత రెక్కలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది స్పెక్ట్రమ్‌ను ఏకీకృతం చేసేటప్పుడు గణనీయమైన లోపాన్ని ఇస్తుంది.

లైన్ వెడల్పు

EPR స్పెక్ట్రం యొక్క వెడల్పు పరిసర కేంద్రకాలు (లాటిస్) (స్పిన్-లాటిస్ ఇంటరాక్షన్) మరియు ఎలక్ట్రాన్లు (స్పిన్-స్పిన్ ఇంటరాక్షన్) యొక్క అయస్కాంత కదలికలతో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణం యొక్క పరస్పర చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ సంకర్షణలు లేనప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్లచే శోషించబడిన శక్తి స్థాయిల జనాభాలో తేడా తగ్గడానికి మరియు శోషణ ఆగిపోవడానికి దారి తీస్తుంది.

అయితే, ప్రయోగంలో, గ్రహించిన శక్తిని పర్యావరణానికి బదిలీ చేసే ప్రక్రియలు ఉన్నాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్లు అసలు స్థాయికి తిరిగి రావడం వల్ల స్థాయిల మధ్య జనాభా వ్యత్యాసంలో ఎటువంటి మార్పు కనిపించదు. ఇటువంటి ప్రక్రియలను సడలింపు ప్రక్రియలు అంటారు; అవి శక్తి స్థాయిల జనాభాలో స్థిరమైన వ్యత్యాసాన్ని నిర్వహిస్తాయి. రిలాక్సేషన్ మెకానిజం అనేది క్వాంటం యొక్క విద్యుదయస్కాంత శక్తిని లాటిస్ లేదా చుట్టుపక్కల ఉన్న ఎలక్ట్రాన్‌లకు బదిలీ చేయడం మరియు ఎలక్ట్రాన్‌ను తిరిగి పంపడం.

తక్కువ శక్తి స్థాయి. ఎలక్ట్రాన్ అధిక-శక్తి స్థాయిలో ఉండే సమయాన్ని సడలింపు సమయం అంటారు. దీని ప్రకారం, స్పిన్-లాటిస్ సమయం ఉంది (టి 1) మరియు స్పిన్-స్పిన్ ( T 2) సడలింపు.

EPR సిగ్నల్స్‌లో శోషణ బ్యాండ్‌ల విస్తరణకు ఒక కారణం ప్రాథమిక కణాల తరంగ లక్షణాలలో ఉంది, ఇవి బాగా తెలిసిన హైసెన్‌బర్గ్ అనిశ్చితి సంబంధ సూత్రం యొక్క ఉనికిలో వ్యక్తమవుతాయి. ఈ సూత్రం ప్రకారం, పరిశీలన సమయం మరింత ఖచ్చితంగా నిర్దేశించబడుతుంది (చిన్నది Δ t ), కణ శక్తిలో ఎక్కువ అనిశ్చితి (:

(23)

మేము దానిని అంగీకరిస్తే Δ t ఇది విశ్రాంతి సమయం T, మరియు Δ E g βΔ Hకి అనుగుణంగా ఉంటాయి , అప్పుడు మేము దానిని పొందుతాము

(24)

ఆ. లైన్‌విడ్త్‌లోని అనిశ్చితి సడలింపు సమయానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. గమనించిన సడలింపు సమయం స్పిన్-లాటిస్ మరియు స్పిన్-స్పిన్ సడలింపు సమయాల మొత్తంగా పరిగణించబడుతుంది.

(25)

ద్రావణాలలో ఫ్రీ రాడికల్స్ T1>>ని కలిగి ఉంటాయిటి 2, కాబట్టి లైన్ వెడల్పు ప్రధానంగా T2పై ఆధారపడి ఉంటుంది.

EPR సిగ్నల్ యొక్క "సహజ" విస్తరణ, ఇది స్పిన్-లాటిస్ మరియు స్పిన్-స్పిన్ సడలింపు సమయాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది లైన్‌విడ్త్‌ను ప్రభావితం చేసే ఏకైక యంత్రాంగం కాదు.సి సంకేతాలిచ్చాడు. కూడా ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయిడైపోల్-డైపోల్ ఇంటరాక్షన్; అనిసోట్రోపి జి -కారకం a; డైనమిక్ లైన్ విస్తరణమరియు స్పిన్ మార్పిడి.

కోర్ వద్ద డైపోల్-డైపోల్ ఇంటరాక్షన్పొరుగు ఎలక్ట్రాన్లు మరియు కేంద్రకాలచే సృష్టించబడిన స్థానిక అయస్కాంత క్షేత్రంతో జతకాని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణం యొక్క పరస్పర చర్య. జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న ప్రదేశంలో అయస్కాంత క్షేత్ర బలం జతకాని ఎలక్ట్రాన్ మరియు మరొక ఎలక్ట్రాన్ లేదా న్యూక్లియస్ యొక్క అయస్కాంత కదలికల సాపేక్ష ధోరణి మరియు ఈ కేంద్రాల మధ్య దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క శక్తిలో మార్పు సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది

(26)

ఇక్కడ μ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణం, θ పరస్పర అయస్కాంత కదలికల మధ్య కోణంఆర్ వాటి మధ్య దూరం.

సహకారం g-కారకం అనిసోట్రోపిఎలక్ట్రాన్ యొక్క కక్ష్య చలనం ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, దానితో స్పిన్ అయస్కాంత క్షణం సంకర్షణ చెందుతుంది అనే వాస్తవం EPR లైన్ యొక్క విస్తరణకు కారణం. ఇది ప్రతిధ్వనిని గమనించే బాహ్య క్షేత్ర బలంలో మార్పును సృష్టిస్తుంది, అనగా. EPR సిగ్నల్ యొక్క గరిష్ట స్థానంలో మార్పుకు. ప్రతిగా, ఇది స్పష్టమైన విచలనంలో వ్యక్తమవుతుంది g -2.00 విలువ నుండి ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ కారకం. మరోవైపు, ఎలక్ట్రాన్‌పై కక్ష్య అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావం

బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రానికి సంబంధించి అణువు యొక్క విన్యాసాన్ని బట్టి ఉంటుంది, ఇది అనేక యాదృచ్ఛికంగా ఆధారితమైన అణువులతో కూడిన వ్యవస్థలో కొలిచినప్పుడు EPR సిగ్నల్ యొక్క విస్తరణకు దారితీస్తుంది.

EPR సిగ్నల్ యొక్క విస్తరణ రెండు పారా అయస్కాంత కణాల పరస్పర పరివర్తనతో కూడా సంబంధం కలిగి ఉండవచ్చు. కాబట్టి, ప్రతి కణాలకు దాని స్వంత EPR స్పెక్ట్రం ఉంటే, ఒకదానికొకటి పరస్పర పరివర్తన రేటు పెరుగుదల పంక్తులు విస్తరించడానికి దారి తీస్తుంది, ఎందుకంటే అదే సమయంలో, ప్రతి రాష్ట్రంలో రాడికల్ జీవితకాలం తగ్గుతుంది. అలాంటి మార్పుసిగ్నల్ వెడల్పు అంటారుడైనమిక్ విస్తరణసిగ్నల్.

స్పిన్ మార్పిడి EPR సిగ్నల్ విస్తరించడానికి మరొక కారణం. స్పిన్ మార్పిడి సమయంలో సిగ్నల్ విస్తరింపజేయడం యొక్క మెకానిజం అనేది ఒక ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్పిన్ మాగ్నెటిక్ మూమెంట్ యొక్క దిశను మరొక జత చేయని ఎలక్ట్రాన్ లేదా మరొక పారా అయస్కాంతంతో ఢీకొన్నప్పుడు వ్యతిరేక దిశకు మార్చడం. అటువంటి ఘర్షణ ఇచ్చిన స్థితిలో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క జీవితకాలాన్ని తగ్గిస్తుంది కాబట్టి, EPR సిగ్నల్ మళ్లీ విస్తరిస్తుంది. స్పిన్ ఎక్స్ఛేంజ్ మెకానిజం ద్వారా EPR లైన్ యొక్క విస్తృతి యొక్క అత్యంత సాధారణ సందర్భం ఆక్సిజన్ లేదా పారా అయస్కాంత లోహ అయాన్ల సమక్షంలో సిగ్నల్ యొక్క విస్తరణ.

2.2 EPR స్పెక్ట్రా యొక్క హైపర్‌ఫైన్ నిర్మాణం

ఒకే EPR లైన్‌ను అనేక భాగాలుగా విభజించడం అనేది దృగ్విషయం మీద ఆధారపడి ఉంటుందిహైపర్ఫైన్ ఇంటరాక్షన్, అనగా, జతకాని ఎలక్ట్రాన్ల అయస్కాంత కదలికల పరస్పర చర్య () పొరుగు కేంద్రకాల అయస్కాంత కదలికలతో (

మూర్తి 4 హైపర్‌ఫైన్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క వివరణను అందిస్తుంది. రాడికల్‌లో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ ప్రోటాన్‌కు దగ్గరగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, ఇథనాల్ రాడికల్ (1)లో వలె. సమీపంలోని ప్రోటాన్ల ప్రభావం లేనప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్ ఒకే లైన్ (2) రూపంలో ఒక సంకేతాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ప్రోటాన్ ఒక అయస్కాంత క్షణం కూడా కలిగి ఉంటుంది, ఇది బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో (హెచ్ 0) రెండు దిశలలో (క్షేత్రం వెంబడి లేదా క్షేత్రానికి వ్యతిరేకంగా) ఎందుకంటే, ఎలక్ట్రాన్ లాగా, ఇది స్పిన్ సంఖ్య S = ½ని కలిగి ఉంటుంది. ఒక చిన్న అయస్కాంతం కావడంతో, ప్రోటాన్ ఒక అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ప్రదేశంలో ప్రోటాన్ (3) యొక్క విన్యాసాన్ని బట్టి నిర్దిష్ట విలువలు +Hp లేదా Hp కలిగి ఉంటుంది. ఫలితంగా, జత చేయని ఎలక్ట్రాన్ (4)కి వర్తించే మొత్తం అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రోటాన్ () లేనప్పుడు కంటే కొంచెం ఎక్కువ (+ Hp) లేదా కొంచెం తక్కువ (Hp) విలువను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, రాడికల్ యొక్క EPR సిగ్నల్ రెండు బ్యాండ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, దీని నుండి బ్యాండ్ యొక్క మునుపటి కేంద్రానికి దూరం Hp (5)కి సమానంగా ఉంటుంది.

మూర్తి 4. ఇథనాల్ రాడికల్‌లో EPR సిగ్నల్ యొక్క అల్ట్రాఫైన్ స్ప్లిటింగ్.

1 ఇథనాల్ రాడికల్. 2 బాహ్య క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ యొక్క EPR సిగ్నల్. 3 బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో ప్రోటాన్‌ల విన్యాసాన్ని. 4 ప్రోటాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విధించిన ఫలితంగా ఎలక్ట్రాన్‌పై పనిచేసే ఫీల్డ్‌లో పెరుగుదల లేదా తగ్గుదల (హెచ్ p) బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రానికి. 5 ఒక రాడికల్ యొక్క ESR సిగ్నల్, దీనిలో ప్రోటాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంపై అతిగా అమర్చబడుతుంది.

మేము పరిగణించిన ఉదాహరణలో, జతచేయని ఎలక్ట్రాన్‌తో సంకర్షణ చెందుతున్న కేంద్రకం యొక్క స్పిన్ ± 1/2కి సమానం, ఇది చివరికి మాకు రెండు పంక్తులుగా విభజించబడింది. ఈ స్పిన్ విలువ ప్రోటాన్ల లక్షణం. నత్రజని పరమాణువుల కేంద్రకాలు (N14) ఒక స్పిన్‌ను కలిగి ఉంటాయిపూర్ణ సంఖ్య . ఇది ±1 మరియు 0 విలువలను తీసుకోవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ నైట్రోజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకంతో సంకర్షణ చెందినప్పుడు, స్పిన్ విలువలు +1, 1 మరియు 0కి అనుగుణంగా మూడు సారూప్య రేఖలుగా విభజించడం గమనించబడుతుంది. సాధారణ సందర్భంలో, సంఖ్య

EPR స్పెక్ట్రమ్‌లోని పంక్తులు 2 m N+1. (క్రింద చూడండి, అంజీర్. 10)

సహజంగానే, జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య మరియు తదనుగుణంగా, EPR శోషణ వక్రరేఖ క్రింద ఉన్న ప్రాంతం అణు స్పిన్ విలువపై ఆధారపడదు మరియు స్థిరమైన విలువలు. పర్యవసానంగా, ఒకే EPR సిగ్నల్ రెండు లేదా మూడుగా విభజించబడినప్పుడు, ప్రతి భాగం యొక్క తీవ్రత వరుసగా 2 లేదా 3 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ ఒకదానితో కాకుండా అనేక సమానమైన (అదే హైపర్‌ఫైన్ ఇంటరాక్షన్ స్థిరాంకంతో) సున్నా కాని అయస్కాంత క్షణం కలిగి ఉండే న్యూక్లియైలతో సంకర్షణ చెందితే చాలా సారూప్య చిత్రం ఏర్పడుతుంది, ఉదాహరణకు, రెండు ప్రోటాన్‌లు. ఈ సందర్భంలో, ప్రోటాన్ స్పిన్‌ల విన్యాసానికి అనుగుణంగా మూడు స్థితులు తలెత్తుతాయి: (ఎ) ఫీల్డ్‌లో రెండూ, (బి) ఫీల్డ్‌కి వ్యతిరేకంగా మరియు (సి) ఫీల్డ్‌లో ఒకటి మరియు ఫీల్డ్‌కి వ్యతిరేకంగా ఒకటి. ఎంపిక (c) (a) లేదా (b) కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ అవకాశం ఉంది రెండు విధాలుగా చేయవచ్చు. జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ల పంపిణీ ఫలితంగా, ఒకే పంక్తి 1:2:1 తీవ్రత నిష్పత్తితో మూడుగా విడిపోతుంది. సాధారణంగా, కోసం n స్పిన్ mNతో సమానమైన కేంద్రకాలు పంక్తుల సంఖ్యకు సమానం n 2 మీ N +1.

2.3 అయస్కాంత కేంద్రకాలు, స్థిరాంకాలు, న్యూక్లియస్‌తో జతకాని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క HFCతో అణువుల లక్షణాలు

అణువు	మాస్ సంఖ్య		అణు స్పిన్	ఒక x 10- 4 T
		99,98
		7,52		54,29
			92,48		143,37
				316,11
		93,26		82,38
		72,15		361,07
			27,85		1219,25
				819,84

IN -ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్స్ (అత్యంత సేంద్రీయ ఫ్రీ రాడికల్స్)స్పిన్ సాంద్రతన్యూక్లియర్ పాయింట్ వద్ద సున్నాకి సమానం (p-ఆర్బిటాల్ యొక్క నోడల్ పాయింట్) మరియు HFI (స్పిన్ ట్రాన్స్‌ఫర్) సంభవించడానికి రెండు మెకానిజమ్స్ గ్రహించబడతాయి: కాన్ఫిగరేషన్ ఇంటరాక్షన్ మరియు సూపర్ కంజుగేషన్ ఎఫెక్ట్. CH ఫ్రాగ్మెంట్ (Fig. 5)ను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం ద్వారా ఆకృతీకరణ పరస్పర చర్య యొక్క మెకానిజం వివరించబడింది. ఒక జత చేయనప్పుడుఎలక్ట్రాన్ , దాని అయస్కాంత క్షేత్రం సంకర్షణ చెందుతుందిఒక జత ఎలక్ట్రాన్లు -C H బంధాలు తద్వారా వాటి పాక్షిక జత ఏర్పడుతుంది (స్పిన్ పోలరైజేషన్), ఫలితంగాప్రోటాన్ ప్రతికూలంగా కనిపిస్తుందిస్పిన్ సాంద్రత, పరస్పర శక్తుల నుండిస్పిన్స్ మరియు భిన్నంగా ఉంటాయి. అంజీర్లో చూపిన పరిస్థితి. 5, a, మరింత స్థిరమైనది, ఎందుకంటే కార్బన్ కోసంఅణువు , జత చేయని మోసుకెళ్ళిందిఎలక్ట్రాన్ , అనుగుణంగాహండ్ నియమం గరిష్టంగా గ్రహించబడుతుందిబహుళత్వం. ఈ రకమైన వ్యవస్థల కోసం, STI స్థిరాంకం మరియు మధ్య కనెక్షన్ ఉందిప్రోటాన్ మరియు స్పిన్ సాంద్రతసంబంధిత కార్బన్‌పైఅణువు , మక్కన్నేల్ సంబంధం ద్వారా నిర్ణయించబడింది:ఇక్కడ Q = -28 x 10 -4 T, - స్పిన్ సాంద్రతకార్బన్ అణువుపై . కాన్ఫిగరేషన్ ఇంటరాక్షన్ యొక్క మెకానిజం ద్వారా స్పిన్ బదిలీ సుగంధం కోసం గ్రహించబడుతుందిప్రోటాన్లు మరియు - ఆర్గానిక్ ఫ్రీ రాడికల్స్‌లో ప్రోటాన్లు.

మూర్తి 5 - దీని కోసం సాధ్యమైన స్పిన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు-కక్ష్య బంధంహైడ్రోజన్ అణువు C H భాగం, మరియు p-కక్ష్యలలోస్పిన్ a తో కార్బన్ అణువు - బంధంపై తిరుగుతుంది -కక్ష్యలు మరియు p-కక్ష్యలుకార్బన్ అణువు సమాంతర, b - అదేవెన్నుపోటు వ్యతిరేక సమాంతర.

సూపర్ కంజుగేషన్ ప్రభావం నేరుగా అతివ్యాప్తి చెందుతుందిజతచేయని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క కక్ష్యలు మరియు అయస్కాంత కేంద్రకాలు. ముఖ్యంగా, ఆల్కైల్ రాడికల్స్‌లో, ఈ మెకానిజం ప్రకారం, HFC కేంద్రకాలపై కనిపిస్తుంది-ప్రోటాన్లు. ఉదాహరణకు, ఇథైల్ రాడికల్‌లో-ప్రోటాన్లు HFC కాన్ఫిగరేషన్ ఇంటరాక్షన్ మరియు ఆన్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది-ప్రోటాన్లు - సూపర్ కంజుగేషన్. మూడుతో STV యొక్క సమానత్వంప్రోటాన్లు పరిశీలనలో ఉన్న సందర్భంలో మిథైల్ సమూహం CH సమూహం యొక్క వేగవంతమైన భ్రమణ కారణంగా ఉంది 3 C C బంధానికి సంబంధించి, ఉచిత భ్రమణం లేనప్పుడు (లేదా భ్రమణ భ్రమణ విషయంలో), ఇది బ్రాంచ్డ్ ఆల్కైల్ ప్రత్యామ్నాయాలతో లేదా సింగిల్-క్రిస్టల్ శాంపిల్స్‌లో ద్రవ దశలో గ్రహించబడుతుంది.-ప్రోటాన్లు వ్యక్తీకరణ ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి, ఎక్కడ - 2p మధ్య డైహెడ్రల్ కోణం-కార్బన్ అణువు మరియు CH బంధం యొక్క z-కక్ష్య, B 0 4 x 10 -4 T స్పిన్ యొక్క సహకారాన్ని నిర్ణయిస్తుందిధ్రువణము న్యూక్లియర్ కోర్ (కాన్ఫిగరేషన్ ఇంటరాక్షన్), బి 2 45 x 10 -4 Tl. వేగవంతమైన భ్రమణ పరిమితిలో a n = 2.65 x 10- 3 T. స్పెక్ట్రోస్కోపీలో ట్రిపుల్ స్టేట్స్ యొక్క EPR (S=1), ఎలక్ట్రాన్-న్యూక్లియర్ ఇంటరాక్షన్స్ (ITI)తో పాటు, జత చేయని పరస్పర చర్యను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం.ఎలక్ట్రాన్లు కలిసి. ఇది డైపోల్-డైపోల్ ఇంటరాక్షన్ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ద్రవ దశలో సున్నాకి సగటు మరియు సున్నా విభజన పారామితులు D మరియు E ద్వారా వివరించబడుతుంది, ఇది సేవ్ చేయని వాటి మధ్య దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.ఎలక్ట్రాన్లు (రాడికల్ జతల), అలాగేపరస్పర మార్పిడి(ఐసోట్రోపిక్), ప్రత్యక్ష అతివ్యాప్తి కారణంగాజతకాని ఎలక్ట్రాన్ల కక్ష్యలు (స్పిన్ ఎక్స్ఛేంజ్), ఇది ఎక్స్ఛేంజ్ ఇంటిగ్రల్ J ద్వారా వివరించబడిందిమార్పిడి. డైరాడికల్స్ కోసం , దీనిలో ప్రతి రాడికల్ కేంద్రాలు ఈ కేంద్రకంపై HFC స్థిరాంకంతో ఒక అయస్కాంత కేంద్రకాన్ని కలిగి ఉంటాయి a, వేగవంతమైన (బలమైన) మార్పిడి విషయంలో Jమార్పిడి ఓహ్, మరియు ప్రతి జతకానివిఎలక్ట్రాన్ బైరాడికల్ వ్యవస్థ రెండు రాడికల్ కేంద్రాల అయస్కాంత కేంద్రకాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది. బలహీనమైన మార్పిడితో (Jమార్పిడి ఎ) ప్రతి రాడికల్ సెంటర్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రా స్వతంత్రంగా రికార్డ్ చేయబడుతుంది, అనగా "మోనో-రాడికల్" చిత్రం రికార్డ్ చేయబడింది. డిపెండెన్సీ జెమార్పిడి ఉష్ణోగ్రత మరియు ద్రావకం నుండి డైరాడికల్ సిస్టమ్ (స్పిన్ ఎక్స్ఛేంజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు శక్తి అవరోధం) యొక్క డైనమిక్ లక్షణాలను పొందేందుకు అనుమతిస్తుంది.

1. EPR రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్ పరికరం

EPR రేడియోస్పెక్ట్రోమీటర్ రూపకల్పన స్పెక్ట్రం యొక్క కనిపించే మరియు అతినీలలోహిత భాగాలలో ఆప్టికల్ శోషణను కొలిచే స్పెక్ట్రోఫోటోమీటర్‌ను మాత్రమే అస్పష్టంగా పోలి ఉంటుంది (Fig. 6).

మూర్తి 6 EPR స్పెక్ట్రోమీటర్ పరికరం.

రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్‌లోని రేడియేషన్ మూలం ఒక క్లైస్ట్రాన్, ఇది సెంటీమీటర్ తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిలో మోనోక్రోమటిక్ రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేసే రేడియో ట్యూబ్.

రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్‌లో డయాఫ్రాగమ్ పాత్రను అటెన్యూయేటర్ పోషిస్తుంది, ఇది నమూనాపై పవర్ సంఘటనను డోసింగ్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. రేడియోస్పెక్ట్రోమీటర్‌లోని నమూనా సెల్ రెసొనేటర్ అని పిలువబడే ప్రత్యేక బ్లాక్‌లో ఉంది. రెసొనేటర్ అనేది లోహంతో తయారు చేయబడిన ఒక బోలు సమాంతర గొట్టం, దీని కుహరం స్థూపాకార లేదా దీర్ఘచతురస్రాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఒక శోషక నమూనాను కలిగి ఉంటుంది. రెసొనేటర్ యొక్క కొలతలు ఇన్కమింగ్ రేడియేషన్ దానిలో నిలబడి విద్యుదయస్కాంత తరంగాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఆప్టికల్ స్పెక్ట్రోమీటర్ నుండి పూర్తిగా లేని మూలకం ఒక విద్యుదయస్కాంతం, ఇది ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి స్థాయిలను విభజించడానికి అవసరమైన స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది. కొలవబడిన నమూనా గుండా వెళ్ళే రేడియేషన్ డిటెక్టర్‌ను తాకుతుంది, అప్పుడు డిటెక్టర్ సిగ్నల్ విస్తరించబడుతుంది మరియు రికార్డర్ లేదా కంప్యూటర్‌లో రికార్డ్ చేయబడుతుంది. రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్ యొక్క ప్రత్యేక రూపకల్పన ఏమిటంటే, రేడియో రేడియేషన్ మూలం నుండి నమూనాకు ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు ప్రత్యేక దీర్ఘచతురస్రాకార గొట్టాలను ఉపయోగించి వేవ్‌గైడ్‌లుగా పనిచేసే డిటెక్టర్‌కు ప్రసారం చేయబడుతుంది. వేవ్‌గైడ్‌ల యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ కొలతలు ప్రసారం చేయబడిన రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. వేవ్‌గైడ్‌ల ద్వారా రేడియో రేడియేషన్ ప్రసారం యొక్క ఈ లక్షణం రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్‌లో EPR స్పెక్ట్రమ్‌ను రికార్డ్ చేయడానికి, స్థిరమైన రేడియేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర విలువను మార్చడం ద్వారా ప్రతిధ్వని స్థితిని సాధించడం అనే వాస్తవాన్ని నిర్ణయిస్తుంది.

రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన లక్షణం ఏమిటంటే, ఈ పరికరం విద్యుదయస్కాంత (మైక్రోవేవ్) తరంగాల శోషణ (A)ని కొలవదు, అయితే అయస్కాంత క్షేత్ర బలం dA/dHకి సంబంధించి శోషణ యొక్క మొదటి ఉత్పన్నం. వాస్తవం ఏమిటంటే, శోషణను కొలవడానికి, కొలిచిన మరియు నియంత్రణ వస్తువుల నుండి ప్రసారం చేయబడిన రేడియేషన్ యొక్క తీవ్రతలను పోల్చడం అవసరం (చెప్పండి, ఖాళీ క్యూవెట్), కానీ మొదటి ఉత్పన్నాన్ని కొలిచేటప్పుడు, నియంత్రణ వస్తువు అవసరం లేదు. అయస్కాంత క్షేత్రం మారినప్పుడు, ఖాళీ స్థలం లేదా శోషించని వస్తువు గుండా వెళుతున్న మైక్రోవేవ్ తరంగాల తీవ్రత మారదు మరియు శోషణ యొక్క మొదటి ఉత్పన్నం సున్నా. మైక్రోవేవ్ తరంగాలు పారా అయస్కాంత కేంద్రాలతో ఒక వస్తువు గుండా వెళితే, అప్పుడు శోషణ జరుగుతుంది మరియు దాని పరిమాణం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. మేము ఫీల్డ్ మరియు శోషణ మార్పులను మారుస్తాము, ఇది కొలిచిన మైక్రోవేవ్ డోలనం యొక్క తీవ్రతలో మార్పులో వ్యక్తమవుతుంది. ఇచ్చిన విలువ చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క స్వల్ప మాడ్యులేషన్‌తో కొలవబడిన మైక్రోవేవ్ యొక్క తీవ్రతలో ఈ మార్పు, ప్రతి పాయింట్ H వద్ద dA/dHని గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది, తద్వారా స్పెక్ట్రా లేదా EPR సంకేతాలను పొందడం సాధ్యమవుతుంది.

1. వైద్య మరియు జీవశాస్త్ర పరిశోధనలో EPR యొక్క దరఖాస్తు

1. జీవ వ్యవస్థలలో EPR సంకేతాలు గమనించబడ్డాయి

జీవ పరిశోధనలో EPR పద్ధతి యొక్క ఉపయోగం రెండు ప్రధాన రకాల పారా అయస్కాంత కేంద్రాల అధ్యయనంతో ముడిపడి ఉంది - ఫ్రీ రాడికల్స్ మరియు వేరియబుల్ వాలెన్స్ యొక్క మెటల్ అయాన్లు. జీవ వ్యవస్థలలో ఫ్రీ రాడికల్స్ యొక్క అధ్యయనం కణ కార్యకలాపాల సమయంలో ఏర్పడే ఫ్రీ రాడికల్స్ యొక్క తక్కువ సాంద్రతల కష్టంతో ముడిపడి ఉంటుంది. వివిధ మూలాల ప్రకారం, సాధారణంగా జీవక్రియ కణాలలో రాడికల్స్ యొక్క గాఢత సుమారుగా M ఉంటుంది, అయితే ఆధునిక రేడియో స్పెక్ట్రోమీటర్లు రాడికల్స్ M యొక్క ఏకాగ్రతను కొలవడాన్ని సాధ్యం చేస్తాయి. ఫ్రీ రాడికల్స్ యొక్క సాంద్రతను వాటి మరణాన్ని నిరోధించడం లేదా వాటి రేటును పెంచడం ద్వారా పెంచవచ్చు. ఏర్పాటు. ప్రయోగాత్మక పరిస్థితుల్లో, విద్య

UV లేదా అయోనైజింగ్ రేడియేషన్‌తో వికిరణం సమయంలో జీవ వస్తువులు చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద (77K చెప్పండి) వికిరణం చేయబడినప్పుడు రాడికల్‌లు చాలా సులభంగా గమనించబడతాయి. అటువంటి పరిస్థితులలో పొందిన ఎక్కువ లేదా తక్కువ సంక్లిష్టమైన జీవశాస్త్రపరంగా ముఖ్యమైన అణువుల రాడికల్స్ యొక్క నిర్మాణం యొక్క అధ్యయనం జీవ పరిశోధనలో EPR పద్ధతి యొక్క అప్లికేషన్ యొక్క మొదటి రంగాలలో ఒకటి (Fig. 7). జీవశాస్త్ర పరిశోధనలో EPR పద్ధతిని అన్వయించే రెండవ దిశలో వేరియబుల్ వాలెన్స్ యొక్క లోహాలు మరియు/లేదా ఉనికిలో ఉన్న వాటి సముదాయాల అధ్యయనం.వివో లో . తక్కువ సడలింపు సమయాల కారణంగా, మెటాలోప్రొటీన్‌ల EPR సంకేతాలు కూడా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే గమనించబడతాయి, ఉదాహరణకు, ద్రవ నత్రజని లేదా హీలియం యొక్క ఉష్ణోగ్రత.

మూర్తి 7 - ద్రవ నత్రజని ఉష్ణోగ్రత (77 K) మరియు సాధారణ ఉష్ణోగ్రత (300 K) వద్ద UV-రేడియేటెడ్ సిస్టీన్ యొక్క ESR స్పెక్ట్రా.

అంజీర్‌లో ఉదాహరణగా. మూర్తి 8 ఎలుక కాలేయం యొక్క EPR స్పెక్ట్రమ్‌ను చూపుతుంది. దానిపై మీరు సైటోక్రోమ్ P-450 యొక్క సంకేతాలను చూడవచ్చు g -ఫాక్టర్ 1.94 మరియు 2.25, మెథెమోగ్లోబిన్ సిగ్నల్ తో g - కారకం 4.3 మరియు ఆస్కార్బిక్ ఆమ్లం మరియు ఫ్లావిన్‌ల సెమీక్వినోన్ రాడికల్స్‌కు చెందిన ఫ్రీ రాడికల్ సిగ్నల్ g-కారకం 2.00.

మూర్తి 8 - ఎలుక కాలేయం యొక్క EPR స్పెక్ట్రం.

అయినప్పటికీ, కొన్ని రాడికల్స్ యొక్క EPR సంకేతాలను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద కూడా గమనించవచ్చు. ఇటువంటి సంకేతాలలో ubiquinone యొక్క సెమీక్వినోన్ రాడికల్, α-టోకోఫెరోల్ (విటమిన్ E), విటమిన్ D మరియు అనేక ఇతర (Fig. 9) యొక్క ఫినాక్సిల్ మరియు సెమీక్వినోన్ రాడికల్ వంటి అనేక సెమీక్వినోన్ లేదా ఫినాక్సిల్ రాడికల్స్ యొక్క EPR సంకేతాలు ఉన్నాయి.

మూర్తి 9 - సెమీక్వినోన్ మరియు ఫినాక్సిల్ రాడికల్స్ యొక్క EPR సంకేతాలు.

1. స్పిన్ లేబుల్ మరియు ప్రోబ్ పద్ధతి

జీవ పరిశోధనలో EPR పద్ధతి యొక్క ఉపయోగం అభివృద్ధిలో ఒక ముఖ్యమైన దశ స్థిరమైన ఫ్రీ రాడికల్స్ యొక్క సంశ్లేషణ. అటువంటి రాడికల్స్‌లో, నైట్రోక్సిల్ రాడికల్స్ అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందాయి.

నైట్రోక్సిల్ రాడికల్స్ యొక్క స్థిరత్వం NO సమూహం యొక్క ప్రాదేశిక స్క్రీనింగ్ కారణంగా ఉంది. , జతకాని ఎలక్ట్రాన్ కలిగి, నాలుగు మిథైల్ సమూహాలు ఫ్రీ వాలెన్స్‌తో కూడిన ప్రతిచర్యను నిరోధిస్తాయి. అయినప్పటికీ, అటువంటి కవచం సంపూర్ణమైనది కాదు మరియు ఉచిత వాలెన్స్ తగ్గింపు యొక్క ప్రతిచర్య ఇప్పటికీ సంభవించవచ్చు. ఆస్కార్బిక్ ఆమ్లం, ఉదాహరణకు, నైట్రోక్సిల్ రాడికల్స్‌ను బాగా తగ్గించేది.

నైట్రోజన్ అణువు (Fig. 10) యొక్క కేంద్రకంతో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క పరస్పర చర్య కారణంగా నైట్రోక్సిల్ రాడికల్స్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రం సాధారణంగా సమాన తీవ్రత యొక్క మూడు పంక్తులను కలిగి ఉంటుంది.

మూర్తి 10 - నైట్రాక్సైడ్ రాడికల్ యొక్క ఫార్ములా మరియు EPR స్పెక్ట్రం 2,2,6,6-

టెట్రామిథైల్-పిపెరిడిన్-1-ఆక్సిల్ (TEMPO).

ప్రోబ్ యొక్క చలనశీలతపై EPR సిగ్నల్ ఆకారం యొక్క ఆధారపడటాన్ని వివరించే సంక్లిష్టమైన సిద్ధాంతాన్ని పక్కనపెట్టి, ప్రయోగాలలో గమనించిన వాటి యొక్క చాలా స్కీమాటిక్ ప్రదర్శనకు మనల్ని మనం పరిమితం చేసుకుందాం. నైట్రోక్సిల్ రాడికల్ సజల ద్రావణంలో ఉన్నట్లయితే, దాని భ్రమణం ఐసోట్రోపిక్ మరియు చాలా వేగంగా ఉంటుంది మరియు మూడు ఇరుకైన సుష్ట రేఖలతో కూడిన EPR సిగ్నల్ గమనించబడుతుంది (Fig. 11, టాప్). భ్రమణ వేగం తగ్గడంతో, పంక్తుల విస్తరణ మరియు స్పెక్ట్రమ్ భాగాల వ్యాప్తిలో మార్పు గమనించబడుతుంది (Fig. 11, మధ్య). మాధ్యమం యొక్క స్నిగ్ధతలో మరింత పెరుగుదల స్పిన్ ప్రోబ్ (Fig. 11, దిగువన) యొక్క EPR సిగ్నల్‌లో మరింత ఎక్కువ మార్పుకు దారితీస్తుంది.

రాడికల్ యొక్క భ్రమణ చలనాన్ని పరిమాణాత్మకంగా వివరించడానికి, భ్రమణ సహసంబంధ సమయం (τс) అనే భావన ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఒక కోణం π/2 ద్వారా నైట్రాక్సైడ్ రాడికల్ యొక్క భ్రమణ సమయానికి సమానం. EPR సిగ్నల్ యొక్క విశ్లేషణ ఆధారంగా, అనుభావిక సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి సహసంబంధ సమయాన్ని అంచనా వేయవచ్చు

(27)

ఇక్కడ Δ అనేది EPR స్పెక్ట్రమ్ యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్ తక్కువ ఫీల్డ్ విలువ వద్ద, మరియు EPR స్పెక్ట్రమ్ యొక్క హై-ఫీల్డ్ మరియు తక్కువ-ఫీల్డ్ భాగాల తీవ్రత. ఈ సమీకరణాన్ని 5 నుండి సె వరకు సహసంబంధ సమయాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.

బయోమెడికల్ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి జీవ పొరలు మరియు ప్రోటీన్ల అంతర్గత స్నిగ్ధతను అధ్యయనం చేయడానికి EPR పద్ధతిని ఉపయోగించడంలో TEMPO కుటుంబానికి చెందిన స్థిరమైన నైట్రోక్సిల్ రాడికల్‌ల సంశ్లేషణ ఒక ముఖ్యమైన దశ.

మూర్తి 11 - వివిధ భ్రమణ సహసంబంధ సమయాలలో TEMPO యొక్క ESR స్పెక్ట్రం τс (స్పెక్ట్రా యొక్క ఎడమ వైపున ఉన్న సంఖ్యలు).

అయినప్పటికీ, TEMPO ఉత్పన్నాలు, దురదృష్టవశాత్తు, ఒక ముఖ్యమైన లోపంగా ఉన్నాయి - వాటి యాంఫిఫిలిసిటీ కారణంగా, ఈ ప్రోబ్ యొక్క స్థానికీకరణను గుర్తించడం కష్టం మరియు అందువల్ల మేము మైక్రోవిస్కోసిటీని ఎక్కడ నిర్ణయిస్తాము అనే ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వండి. "ఫ్యాటీ యాసిడ్ స్పిన్ ప్రోబ్స్" అని పిలవబడేవి కనిపించినప్పుడు ఈ సమస్య ఆచరణాత్మకంగా పరిష్కరించబడింది, అనగా. నైట్రాక్సైడ్ రాడికల్ అణువు ఒక కొవ్వు ఆమ్లం అణువుతో సమయోజనీయంగా జతచేయబడిన సమ్మేళనాలు. ఈ సందర్భంలో, ESR స్పెక్ట్రమ్ నిస్సందేహంగా అధ్యయనంలో ఉన్న సిస్టమ్ యొక్క హైడ్రోఫోబిక్ (లిపిడ్) దశ యొక్క లక్షణాలను ప్రతిబింబిస్తుంది, దీనిలో ప్రోబ్ చొప్పించబడింది. ఫిగర్ 12 ఫ్యాటీ యాసిడ్ స్పిన్ ప్రోబ్ మాలిక్యూల్, 5-డాక్సిల్ స్టిరేట్ యొక్క స్కీమాటిక్ నిర్మాణాన్ని చూపుతుంది, దీనిలో నైట్రోక్సిల్ రాడికల్ (డాక్సిల్, నిర్మాణపరంగా TEMPOకి సంబంధించిన సమ్మేళనం) స్టెరిక్ యాసిడ్ అణువు యొక్క 5వ కార్బన్ అణువుతో జతచేయబడుతుంది. అటువంటి ప్రోబ్ యొక్క కదలిక ఆర్డర్ పరామితి అని పిలువబడే పరిమాణంతో వర్గీకరించబడుతుందిఎస్ , ఇది దాని అణువు యొక్క రేఖాంశ మరియు విలోమ అక్షాలకు సంబంధించి ప్రోబ్ యొక్క భ్రమణ యొక్క అసమానత స్థాయిని వర్ణిస్తుంది. అనుభావిక సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి EPR స్పెక్ట్రం యొక్క లక్షణాల నుండి ఆర్డర్ పరామితిని కనుగొనవచ్చు

(28)

ఎక్కడ A|| మరియు A⊥ చిత్రంలో చూపిన పారామితులు. సిద్ధాంతపరంగా, పొర యొక్క స్నిగ్ధత మరియు నిర్మాణంలో మార్పులతో ఆర్డర్ పరామితి 0 నుండి 1 వరకు మారవచ్చు. పూర్తిగా సుష్ట భ్రమణంతో, మూడు అక్షాల చుట్టూ తిరిగే వేగం ఒకే విధంగా ఉన్నప్పుడు (ఇది ఐసోట్రోపిక్ మాధ్యమంలో గోళాకార కణాలకు విలక్షణమైనది), ఆర్డర్ పరామితి సున్నా. ప్రోబ్ యొక్క భ్రమణ అక్షం పొరకు సాధారణం మరియు ఇతర అక్షాలకు సంబంధించి భ్రమణం పూర్తిగా లేనట్లయితే ఆర్డరింగ్ పరామితి 1కి సమానంగా ఉంటుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద లేదా సింథటిక్ సంతృప్త ఫాస్ఫోలిపిడ్‌లతో తయారు చేయబడిన పొరలలో, ప్రోబ్ ప్రధానంగా అణువు యొక్క పొడవైన అక్షం చుట్టూ తిరుగుతుంది, ఇది పొర అంతటా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, ఆర్డర్ పరామితి అధిక విలువలను కలిగి ఉంటుంది. పొర యొక్క స్నిగ్ధత తగ్గినప్పుడు, ఆర్డర్ పరామితి యొక్క విలువ తగ్గుతుంది.

మూర్తి 12 కెమికల్ ఫార్ములా మరియు 5 డాక్సిల్ స్టిరేట్ యొక్క ESR స్పెక్ట్రం.

కొవ్వు ఆమ్లాన్ని కలిగి ఉన్న స్పిన్ ప్రోబ్స్ యొక్క చాలా విలువైన నాణ్యత, మెమ్బ్రేన్ ఉపరితలం నుండి వేర్వేరు దూరాలలో ఆర్డర్ పరామితిని కొలిచే సామర్ధ్యం, అని పిలవబడే ఆర్డర్ ప్రొఫైల్ లేదా స్నిగ్ధత ప్రొఫైల్. ఇది చేయుటకు, వారు స్పిన్ ప్రోబ్స్ సమితిని ఉపయోగిస్తారు, ఇవి కార్బాక్సిల్ సమూహం నుండి వేర్వేరు దూరాలలో నైట్రోక్సిల్ మోయిటీని కలిగి ఉన్న అదే కొవ్వు ఆమ్లం యొక్క అణువులు. ఉదాహరణకు, స్టెరిక్ యాసిడ్ యొక్క 5, 7, 12 మరియు 16 కార్బన్ అణువుల వద్ద నైట్రాక్సైడ్ రాడికల్‌తో స్పిన్ ప్రోబ్స్ ఉపయోగించబడతాయి. ఈ కనెక్షన్ల సమితి పొర ఉపరితలం (Fig. 13) నుండి 3.5, 5, 8.5 మరియు 10.5 angstroms దూరంలో పరామితి S ను కొలిచేందుకు వీలు కల్పిస్తుంది.

మూర్తి 13-ఫ్యాటీ యాసిడ్ యొక్క ధ్రువ కార్బాక్సిల్ సమూహం నుండి నైట్రాక్సైడ్ రాడికల్‌ను తొలగించిన తర్వాత EPR సిగ్నల్‌లో మార్పు.

సాధారణంగా, పొరలో పొందుపరిచిన స్పిన్ ప్రోబ్ మరియు చుట్టుపక్కల సజల ద్రావణంలో ఉన్న ప్రోబ్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రా గణనీయంగా తేడా ఉంటుంది. మెమ్బ్రేన్ ఇంటర్‌ఫేషియల్ పొటెన్షియల్ (తరచుగా ఉపరితల సంభావ్యత అని పిలుస్తారు) కొలవగల కొత్త తరగతి స్పిన్ ప్రోబ్‌లను రూపొందించడానికి ఈ ఆస్తి దోపిడీ చేయబడింది. ఈ సంభావ్యతను కొలవడానికి, తటస్థ మరియు ఛార్జ్ చేయబడిన ప్రోబ్స్ యొక్క నీరు/పొర పంపిణీ గుణకం కొలవబడుతుంది. ఛార్జ్ చేయబడిన ప్రోబ్ పొర యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న ఛార్జీలతో సంకర్షణ చెందుతుంది కాబట్టి, దాని పంపిణీ గుణకం తటస్థ ప్రోబ్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. పంపిణీ గుణకాల నిష్పత్తి అధ్యయనం చేయబడిన పొర యొక్క ఉపరితల సంభావ్యత యొక్క కొలతగా పనిచేస్తుంది. ఉపరితల సంభావ్యతను కొలవడానికి ఉపయోగించే స్పిన్ ప్రోబ్ యొక్క రసాయన సూత్రం అంజీర్ 14లో చూపబడింది.

మూర్తి 14 - ఛార్జ్ చేయబడిన స్పిన్ ప్రోబ్ యొక్క రసాయన సూత్రం.

స్పిన్ ప్రోబ్ పద్ధతి యొక్క మరొక ముఖ్యమైన అప్లికేషన్ మైక్రోవాల్యూమ్‌లలో pH కొలవడం, ఉదాహరణకు, లైసోజోమ్‌లు లేదా కణాల ఫాగోజోమ్‌ల లోపల. ఈ ప్రయోజనాల కోసం, ప్రత్యేక pH-సెన్సిటివ్ స్పిన్ ప్రోబ్స్ ఉపయోగించబడతాయి (Fig. 15). స్పిన్ ప్రోబ్స్ ఉపయోగించి pH కొలత పద్ధతి వివిధ EPR స్పెక్ట్రాను ఉత్పత్తి చేసే ప్రోబ్ సామర్థ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రోటోనేటెడ్ మరియు డిప్రొటోనేటెడ్ రూపాలు. అందువలన, స్పిన్ ప్రోబ్ యొక్క pK ఆధారంగా, దాని ప్రోటోనేషన్ సంభవించే నిర్దిష్ట pH పరిధి ఉంది మరియు EPR స్పెక్ట్రంలో సంబంధిత మార్పు సంభవిస్తుంది (Fig. 16).

మూర్తి 15 - pH-సెన్సిటివ్ స్పిన్ ప్రోబ్ యొక్క రసాయన సూత్రాలు.

మూర్తి 16 - ESR స్పెక్ట్రా మరియు pH పై డిప్రొటోనేటెడ్ pH-సెన్సిటివ్ స్పిన్ ప్రోబ్ యొక్క ఏకాగ్రతపై ఆధారపడటం

ఈ విభాగంలో ఇప్పటివరకు చర్చించిన ప్రతిదీ ఆందోళన కలిగిస్తుందిస్పిన్ ప్రోబ్ పద్ధతి. అయితే, తక్కువ ఆసక్తికరంగా లేదుస్పిన్ లేబుల్ పద్ధతి. స్పిన్ లేబుల్ పద్ధతి దాని భ్రమణ వేగం మరియు ఐసోట్రోపిపై ఆధారపడి నైట్రాక్సైడ్ రాడికల్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రమ్‌ను మార్చే అదే సూత్రంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పద్ధతి మధ్య వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, స్పిన్ లేబుల్ సమయోజనీయంగా మరొక ఎక్కువ లేదా తక్కువ పెద్దదానికి బంధించబడి ఉంటుంది

అణువు.

స్పిన్ లేబుల్ పద్ధతి యొక్క మొదటి మరియు విజయవంతమైన అనువర్తనాల్లో ఒకటి ప్రోటీన్ SH సమూహాల సంఖ్య మరియు ప్రాప్యతను కొలవడం (Fig. 17). స్పిన్ లేబుల్ యొక్క రసాయన ఫార్ములా మరియు EPR స్పెక్ట్రమ్ సల్ఫైడ్రైల్ సమూహాలతో స్వేచ్ఛా స్థితిలో మరియు ప్రోటీన్‌కు అటాచ్మెంట్ తర్వాత పరస్పర చర్య చేయడం అంజీర్ 18లో చూపబడింది.

మూర్తి 17 - ప్రోటీన్ యొక్క థియోల్ సమూహంతో స్పిన్ ప్రోబ్ యొక్క పరస్పర చర్య యొక్క పథకం.

ఉచిత మరియు కట్టుబడి ఉన్న రాష్ట్రాల్లో స్పిన్ లేబుల్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రా చాలా భిన్నంగా ఉంటుందని ఫిగర్ నుండి చూడవచ్చు, ఇది భ్రమణ వేగం మరియు దిశలో వ్యత్యాసం కారణంగా ఉంటుంది. సహజంగానే, బౌండ్ స్పిన్ లేబుల్ ఉచిత రూపంలో కంటే గణనీయంగా తక్కువ భ్రమణ వేగాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అంతేకాకుండా, అనుబంధిత స్పిన్ లేబుల్‌ల సంఖ్య మరియు దాని ప్రకారం, EPR సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత సంఖ్యకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటాయి

సల్ఫైడ్రైల్ సమూహాలు స్పిన్ లేబుల్‌తో ప్రతిస్పందించాయి, ఇది ప్రోబ్ యొక్క చలనశీలతను మాత్రమే కాకుండా, దాని పరిమాణాన్ని కూడా గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది.

మూర్తి 18 - SH సమూహాల కోసం స్పిన్ లేబుల్ యొక్క రసాయన సూత్రం మరియు స్థిరమైన (1), బౌండ్ (2) మరియు ఉచిత (3) స్పిన్ లేబుల్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రా.

ప్రస్తుతం, స్పిన్ లేబుల్‌లను ఉపయోగించి ప్రోటీన్ గ్లోబుల్ యొక్క స్థలాకృతిని అధ్యయనం చేయడం సాధ్యం చేసే అనేక పద్దతి పద్ధతులు ఉన్నాయి. వేరియబుల్ వాలెన్సీ యొక్క అనేక లోహ అయాన్లు పారా అయస్కాంతం మరియు అదనంగా, ఎంజైమ్ యొక్క క్రియాశీలక కేంద్రంలో ఉన్నందున, స్పిన్ లేబుల్ యొక్క పరస్పర చర్య జతచేయబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ప్రోటీన్ గ్లోబుల్ యొక్క సిస్టీన్ లేదా హిస్టిడిన్ అవశేషాలకు డైపోల్-డైపోల్ ఇంటరాక్షన్ పారా అయస్కాంతం ఫలితంగా ఒక మెటల్ అయాన్ ESR స్పెక్ట్రం యొక్క విస్తరణకు దారి తీస్తుంది

1. స్పిన్ ట్రాప్ పద్ధతి

నైట్రోక్సిల్ రాడికల్స్ కనిపించడం అనేది జీవన వ్యవస్థలలో ఏర్పడిన ఫ్రీ రాడికల్స్‌ను గుర్తించడం మరియు అధ్యయనం చేయడంలో సమస్యను పరిష్కరించడంలో నిర్ణయాత్మక సంఘటనగా మారింది. రాడికల్స్‌ను గుర్తించడం పద్ధతి యొక్క ఆగమనానికి ధన్యవాదాలు

స్పిన్ ఉచ్చులు. పద్ధతి యొక్క సారాంశం ఏమిటంటే, కొన్ని సమ్మేళనం నైట్రాక్సిల్ రాడికల్ కాదు, కానీ నైట్రోక్సిల్ రాడికల్‌కు దగ్గరగా ఉండే నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది (స్పిన్ ఉచ్చు), స్వేచ్ఛా, స్వల్పకాలిక రాడికల్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది మరియు దీర్ఘకాల నైట్రోక్సిల్ రాడికల్‌గా మార్చబడుతుంది (స్పిన్ వ్యసనం ), ఇచ్చిన రాడికల్ లేదా రాడికల్స్ కుటుంబానికి ESR స్పెక్ట్రమ్ ప్రత్యేకంగా ఉంటుంది.

వాటి రసాయన స్వభావం ఆధారంగా, స్పిన్ ట్రాప్‌లను రెండు ప్రధాన తరగతులుగా వర్గీకరించవచ్చు: నైట్రోన్లు మరియు నైట్రోసో సమ్మేళనాలు. నైట్రోన్‌లలో రెండు అత్యంత ప్రసిద్ధ స్పిన్ ట్రాప్‌లు ఉన్నాయి: సి-ఫినైల్-ఎన్-టెర్ట్-బ్యూటైల్ నైట్రోన్ (PBN) మరియు 5,5-డైమిథైల్-పైరోలిన్-1-ఆక్సిల్ (DMPO). PBN మరియు రాడికల్ మధ్య ప్రతిచర్య క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

ఫలితంగా నైట్రోక్సిల్ రాడికల్ FBN యొక్క స్థిరత్వం (స్పిన్ వ్యసనం) జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ స్థానికీకరించబడిన ఆక్సిజన్ అణువు, మూడు మిథైల్ సమూహాలచే ప్రాదేశికంగా కవచం చేయబడుతుందనే వాస్తవం ద్వారా వివరించబడింది. రాడికల్ యొక్క స్పిన్ అడక్ట్ ప్రత్యేకమైన EPR స్పెక్ట్రమ్‌ను కలిగి ఉంది (Fig. 19 చూడండి). ఈ సందర్భంలో, స్పిన్ అడక్ట్‌ల యొక్క EPR స్పెక్ట్రా ఆకారం జోడించబడిన ఫ్రీ రాడికల్ యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువలన, శారీరక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ESR పద్ధతిని ఉపయోగించి జీవ వస్తువులలో ఫ్రీ రాడికల్ ప్రతిచర్యలను అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

మూర్తి 19 - స్పిన్ అడక్ట్ యొక్క EPR స్పెక్ట్రమ్ మరియు కొన్ని రాడికల్స్ కోసం హైపర్‌ఫైన్ స్ప్లిటింగ్ స్థిరాంకాల విలువలు.

ప్రోటాన్ మరియు నైట్రోజన్ అణువుపై హైపర్‌ఫైన్ విభజన యొక్క aH మరియు aN స్థిరాంకాలు వరుసగా

మూర్తి 20 DMPO మరియు OH రాడికల్ ట్రాప్ రియాక్షన్ యొక్క పథకం.

అంజీర్లో. హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్‌తో మరొక స్పిన్ ట్రాప్, DMPO యొక్క ప్రతిచర్య మరియు ఈ రాడికల్ యొక్క స్పిన్ అడక్ట్ ఏర్పడటాన్ని మూర్తి 20 చూపిస్తుంది. మళ్ళీ, స్పిన్ అడక్ట్ స్పెక్ట్రం యొక్క హైపర్‌ఫైన్ స్ప్లిటింగ్ స్థిరాంకాలను కొలవడం ద్వారా, స్వల్పకాలిక రాడికల్‌ను గుర్తించవచ్చు.

స్పిన్ ట్రాప్ పద్ధతి బయోమెడికల్ పరిశోధనలో అత్యంత ముఖ్యమైన ప్రదేశాలలో ఒకటిగా ఉంది, ఎందుకంటే జీవ కణాలు మరియు కణజాలాలలో ఏర్పడిన రాడికల్‌లను గుర్తించడానికి మరియు గుర్తించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. అటువంటి రాడికల్స్‌లో, సూపర్ ఆక్సైడ్ మరియు హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్స్, అలాగే నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ గమనించాలి. అదనంగా, స్పిన్ ట్రాప్ పద్ధతిని ఉపయోగించడం వల్ల పదార్థాల యాంటీఆక్సిడెంట్ లక్షణాలు మరియు యాంటీఆక్సిడెంట్ రిజర్వ్ మొత్తాన్ని అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

ముగింపు

ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని (EPR) పద్ధతి అయస్కాంత క్షేత్రంతో ఒక పదార్ధం యొక్క పరస్పర చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పద్ధతి పేరు సూచించినట్లుగా, ఇది పారా అయస్కాంత కణాలను అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

అయస్కాంత క్షేత్రంలో పారా అయస్కాంత పదార్థాలను ఉంచినప్పుడు, పారా అయస్కాంత పదార్థం ఈ క్షేత్రంలోకి లాగబడుతుంది. పారా అయస్కాంత పదార్ధాలలో అయస్కాంత కదలికలు ఉండటం వలన జతచేయని ఎలక్ట్రాన్లు సృష్టించబడతాయి.

జీవశాస్త్రవేత్తలకు ఆసక్తి కలిగించే పారా అయస్కాంత కణాలకు ఉదాహరణలు ఫ్రీ రాడికల్స్, ఇవి జీవరసాయన ప్రతిచర్యల యొక్క ఇంటర్మీడియట్ ఉత్పత్తులు మరియు ఇనుము, రాగి, మాంగనీస్ మొదలైన వేరియబుల్ వాలెన్స్ యొక్క లోహ అయాన్లు.

ఎలక్ట్రాన్‌లో అయస్కాంత క్షణం యొక్క అభివ్యక్తి ఎలక్ట్రాన్ చార్జ్ చేయబడిన కణం, మరియు ఎలక్ట్రాన్ దాని అక్షం (స్పిన్ మోషన్) చుట్టూ తిరిగినప్పుడు, భ్రమణ అక్షం వెంట అయస్కాంత క్షేత్రం కనిపిస్తుంది. పారా అయస్కాంత నమూనాను అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉంచినప్పుడు, జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ల అయస్కాంత కదలికలు ఇందులో ఉంటాయి.

క్షేత్రం, అయస్కాంత సూదులతో ఏమి జరుగుతుంది.

బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో జత చేయని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అయస్కాంత క్షణం రెండు విధాలుగా ఉంటుంది - క్షేత్రం వెంట మరియు క్షేత్రానికి వ్యతిరేకంగా. అందువల్ల, అధ్యయనంలో ఉన్న వ్యవస్థలో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటే, బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క అనువర్తనం ఎలక్ట్రాన్లను సమూహాలుగా విభజించడానికి దారితీస్తుంది: కొన్ని ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అయస్కాంత కదలికలు క్షేత్రం వెంట ఉంటాయి, మరికొన్ని దానికి వ్యతిరేకంగా ఉంటాయి.

ఉపయోగించిన మూలాల జాబితా

1. D. జీవశాస్త్రంలో ఇంగ్రామ్ ఎలక్ట్రాన్ పారా అయస్కాంత ప్రతిధ్వని [టెక్స్ట్]. పబ్లిషింగ్ హౌస్ "మీర్", 1972.
2. జీవ వ్యవస్థలలో ఫ్రీ రాడికల్స్ [టెక్స్ట్]. vol.1, art.88-175, 178-226. పబ్లిషింగ్ హౌస్ "మీర్", 1979.

3. J. వెర్ట్జ్ మరియు J. బోల్టన్, EPR పద్ధతి యొక్క సిద్ధాంతం మరియు ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు [టెక్స్ట్], మాస్కో: మీర్, 1975.

4. బయోఫిజికల్ పరిశోధన యొక్క ఆధునిక పద్ధతులు [టెక్స్ట్]. బయోఫిజిక్స్‌పై వర్క్‌షాప్, ఎడిట్ చేసినది A.B. రుబినా, మాస్కో: హయ్యర్ స్కూల్, 1988.

5. స్పిన్ లేబుల్ పద్ధతి [టెక్స్ట్]. థియరీ అండ్ అప్లికేషన్, L. బెర్లినర్, మాస్కో: మీర్, 1979 ద్వారా సవరించబడింది.

6. ఎ.ఎన్. కుజ్నెత్సోవ్, స్పిన్ ప్రోబ్ మెథడ్, మాస్కో [టెక్స్ట్]: నౌకా, 1976.

7. V.E. జుబరేవ్, స్పిన్ ట్రాప్ మెథడ్, మాస్కో [టెక్స్ట్]: మాస్కో స్టేట్ యూనివర్శిటీ పబ్లిషింగ్ హౌస్, 1984.

పేజీ \* విలీనం ఫార్మాట్ 1