Исследователям из Berkeley National Laboratory и University of California at Berkeley удалось извлечь новые данные из экспериментов по ядерной магнитной спектроскопии (ЯМР) высокого разрешения в сильно неоднородных магнитных полях. До недавнего времени эксперименты по ЯМР высокой разрешающей способности могли быть сделаны только “in situ”, т.е. на образце, помещенном между полюсами мощного стационарного магнита в сильное и однородное магнитное поле. Использование новой технологии позволяет ослабить требования к пространственной однородности магнитного поля в установке.
Характерный вид спектра ЯМР представляет собой череду узких пиков различной высоты. В недавнем прошлом для того, чтобы четко отделить, друг от друга два пика, необходимо было поместить образец в стационарное постоянное магнитное поле. В неоднородном магнитном поле небольшие различия в магнитном окружении каждого ядра перекрываются большими различиями в магнитном поле по образцу, что приводит к расширению пиков и их смешиванию, тем самым сильно затрудняя интерпретацию экспериментальных результатов. “Сигнал все еще несет в себе информацию - она не потеряна, она скрыта” - говорит один из исследователей Carlos Meriles. Ранее делались многочисленные попытки обойти такого типа трудности посредством анализа размытого пика различными способами, хотя подобная “интерпретация носит чисто качественный характер” - говорит Meriles. Однако исследователи решили подойти к этой проблеме с другой стороны - устроить эксперимент таким образом, чтобы более слабое переменное магнитное поле было также неоднородно по образцу, как и сильное постоянное магнитное поле, т.е. чтобы эти поля имели большую пространственную корреляцию. Для этого образец был помещен в сильно неоднородное магнитное поле, а катушка - излучатель переменного магнитного поля - была прикреплена к одному концу образца.
На рисунке представлены результаты измерений спектров ЯМР пентанола-2 в однородном стационарном магнитном поле (A), в неоднородном стационарном магнитном поле (B) и в неоднородном стационарном и пространственно неоднородном переменном магнитным полях (C). Как видно из рисунка, картина спектра в последнем случае полностью восстанавливается.
“Мы продемонстрировали возможность получения спектров ЯМР высокого разрешения даже в сильно пространственно неоднородном магнитном поле, что позволит создать мобильное устройство по проведению ЯМР с труднодоступными объектами” - говорит Meriles.

Однако он подчеркивает, что многое еще должно быть сделано. Необходимо сильное стационарное поле с небольшими неоднородностями. Чем сильнее градиент поля, тем сложнее проблема восстановления спектра ЯМР.
Более подробную информацию можно найти на сайте http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/nmr-ex-situ.html