Espectrômetro EPR de pulso de banda X | EPR100

Relaxamento com giro

As propriedades de relaxação de spin refletem os processos de transferência e dissipação de energia após o spin absorver energia e transitar para estados excitados. Ao medir os tempos de relaxação de spin, é possível obter informações dinâmicas e estruturais extensas — uma etapa crucial para elucidar a estrutura química dos materiais e um aspecto fundamental da pesquisa em computação quântica. A EPR pulsada tipicamente mede o tempo de relaxação transversal (T₂). ₂ , relaxamento spin-spin) e o tempo de relaxamento longitudinal (T ₁ , relaxação spin-rede). Em sistemas complexos, as diferenças nos tempos de relaxação entre vários centros paramagnéticos podem ser exploradas através do desenvolvimento de sequências de pulsos apropriadas para adquirir sinais seletivamente e eliminar interferências.

Modulação do envelope do eco de spin eletrônico (ESEEM)

ESEEM é uma técnica utilizada para estudar interações entre elétrons e núcleos, detectando principalmente interações hiperfinas fracamente acopladas e interações quadrupolo-nucleares. Aplicando-se uma transformada de Fourier ao espectro adquirido no domínio do tempo, obtém-se um espectro no domínio da frequência. As frequências detectadas auxiliam na identificação dos tipos de núcleos que circundam o elétron, bem como no número de núcleos interagentes.

Correlação de Subnível Hiperfino (HYSCORE)

O HYSCORE é essencialmente um experimento ESEEM bidimensional no qual a correlação é transferida de um conjunto de spins eletrônicos para outro, capaz de resolver picos de absorção sobrepostos. Os experimentos HYSCORE não apenas detectam as frequências de Larmor dos núcleos para identificar seus tipos, mas também fornecem informações sobre o acoplamento hiperfino. Isso permite a diferenciação das interações hiperfinas e possibilita a detecção nuclear seletiva.

Sistema de Dupla Ressonância Nuclear Eletrônica Pulsada (ENDOR)

A técnica ENDOR pulsada é uma técnica de dupla ressonância que combina a alta resolução e seletividade nuclear da ressonância magnética nuclear (RMN) com a alta sensibilidade da ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Utilizando pulsos de radiofrequência (RF), as transições de RMN são excitadas, modulando o eco de spin eletrônico. Variando a frequência de RF e monitorando a intensidade do eco, o experimento pode detectar seletivamente acoplamentos elétron-núcleo, tanto fracos quanto fortes, fornecendo informações ambientais locais em uma faixa de poucos angstroms ao redor do spin eletrônico. Um sistema ENDOR opcional inclui componentes como um ressonador ENDOR, uma fonte de RF e um amplificador de RF.

Sistema de Ressonância Dupla Elétron-Elétron (ELDOR/DEER)

A técnica DEER investiga interações elétron-elétron e é usada para determinar a distância entre dois centros paramagnéticos. Quando combinada com a marcação de spin direcionada ao sítio (SDSL), a DEER mede distâncias entre sítios de marcação de spin em moléculas-alvo, permitindo a análise de estruturas e interações biomoleculares. Essa técnica é amplamente aplicada em biologia estrutural e ciência de polímeros para medições de distância, como interações proteína-proteína, proteína-DNA, ligação a substratos e sítios de coordenação de metais. O sistema DEER opcional emprega duas fontes de micro-ondas para controlar os diferentes spins eletrônicos de forma independente.

Gerador de Formas de Onda Arbitrárias

Um gerador de formas de onda arbitrárias permite a emissão de pulsos de micro-ondas com qualquer formato desejado. Ele possibilita modificações flexíveis na amplitude, fase, frequência e envelope do pulso, facilitando experimentos com pulsos personalizáveis e complexos.

Sistema EPR com resolução temporal/transiente (TR-EPR)

A TR-EPR combina técnicas de resolução temporal com espectroscopia de ressonância paramagnética, alcançando resoluções temporais na ordem de nanossegundos. O sistema inclui principalmente um controlador digital principal, um laser pulsado de alta energia para excitação óptica estável, um medidor de energia do laser para monitorar a potência do laser pulsado e um ressonador dielétrico para detectar sinais de EPR. A TR-EPR é utilizada para estudar espécies transitórias, como radicais ou estados tripleto excitados em processos de reação rápidos, detectando espécies com tempos de vida na faixa de microssegundos a nanossegundos. Isso é crucial para investigar a cinética de reações radicais e preenche a lacuna na detecção de espécies de curta duração com equipamentos tradicionais.

Sistema de temperatura variável (Sistema VT) com criostato

A temperatura afeta diretamente os estados de spin e a dinâmica dos elétrons, tornando o controle da temperatura essencial para estudos de EPR. De temperaturas ultrabaixas a altas temperaturas, diferentes regimes térmicos revelam diversos fenômenos físicos, químicos e biológicos. O Sistema de Temperatura Variável inclui um sistema criogênico e um sistema de alta temperatura, proporcionando aos pesquisadores informações sobre as propriedades dos materiais e os mecanismos de reação.

Modernização e atualização do espectrômetro EPR

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