Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Celem przeprowadzonego doświadczenia było uzyskanie w ziemskim polu magnetycznym sygnału pochodzącego od jąder wodoru (1H). Eksperyment podzielono na trzy etapy. Pierwszym etapem było badanie właściwości wody nalanej bezpośrednio z kranu do fantomu firmy Magritek o pojemności 500 ml. Dodatkowo porównano pomiary wykonane po umieszczeniu cewki wraz z fantomem w klatce Faraday’a oraz bez tej klatki. Pomiary te miały na celu pokazać, że klatka pozwala na redukcję zakłóceń (szumów) pochodzących z otoczenia, a tym samym pozwala na uzyskanie dokładniejszych wyników pomiarowych. Kolejnym etapem eksperymentu były pomiary roztworów CuSO4 o stężeniach kolejno 0.25%, 0.125%, 0.064% oraz 0.032% w fantomie o pojemności 500 ml. Porównując uzyskane wartości czasu T1 relaksacji podłużnej w zależności od stężeń, wyciągnięto wnioski że im wyższe stężenie, tym krótszy jest czas T1. Porównując również wyniki dla czasu T2 relaksacji poprzecznej w zależności od stężenia. Wnioskuje się że wraz ze wzrostem stężenia uzyskuje się krótszy czas T2. Zależność ta wynika z ilości molekuł paramagnetycznych w roztworach, które skracają czas T1 oraz T2. Ostatni etap eksperymentu w którym badano związek 2,2,2 – trifluoroetanol, pozwala na obserwowanie widm hetero – jądrowych, tzn. sygnału NMR w postaci widm pochodzących zarówno od jadra wodoru (1H) oraz fluoru (19F) równocześnie.The aim of the experiment was to obtain the Earth's magnetic field signal from the hydrogen nuclei (1H). The experiment was divided into three phases. The first step was to study the properties of water directly from the tap to the phantom of Magritek with a capacity of 500 ml. In addition, compared to measurements made after placing the coil with the phantom in the Faraday cage, and without the cage. These measurements were intended to show that the cage helps reduce interference (noise) from the environment, and thus allows for more accurate measurement results. The next stage of the experiment was measurement of the concentrations of CuSO4 solution successively 0.25%, 0.125%, 0.064% and 0.032% in the phantom with a capacity of 500 ml. Comparing the values ​​of longitudinal relaxation time T1, depending on the concentration, lessons have been learned that the higher the concentration, the shorter the time T1. Comparing the results for the transverse relaxation time, T2, depending on the concentration. It is proposed that the higher concentration is achieved faster T2. Dependence is due to the amount of paramagnetic molecules in solutions that reduce the time T1 and T2. The last stage of the experiment in which the compound was tested 2,2,2 - trifluoroethanol, allows to observe the spectra hetero - nuclear, i.e. the NMR signal in the form of spectra from both the hydrogen nucleus (1 H) and fluorine (19F) at the same time