Spettrometro EPR a impulsi in banda X | EPR100

Rilassamento con rotazione

Le proprietà di rilassamento dello spin riflettono i processi di trasferimento e dissipazione di energia dopo che lo spin assorbe energia e passa a stati eccitati. Misurando i tempi di rilassamento dello spin, è possibile ottenere ampie informazioni dinamiche e strutturali, un passaggio fondamentale per chiarire la struttura chimica dei materiali e un aspetto chiave della ricerca nel campo dell'informatica quantistica. L'EPR pulsato misura tipicamente il tempo di rilassamento trasversale (T ₂ , rilassamento spin-spin) e il tempo di rilassamento longitudinale (T ₁ , rilassamento spin-reticolo). Nei sistemi complessi, le differenze nei tempi di rilassamento tra vari centri paramagnetici possono essere sfruttate progettando sequenze di impulsi appropriate per acquisire selettivamente i segnali ed eliminare le interferenze.

Modulazione dell'inviluppo dell'eco di spin elettronico (ESEEM)

ESEEM è una tecnica utilizzata per studiare le interazioni tra elettroni e nuclei, rilevando principalmente interazioni iperfini debolmente accoppiate e interazioni di quadrupolo nucleare. Applicando una trasformata di Fourier allo spettro nel dominio del tempo acquisito, si ottiene uno spettro nel dominio della frequenza. Le frequenze rilevate aiutano a identificare i tipi di nuclei che circondano l'elettrone, nonché il numero di nuclei interagenti.

Correlazione iperfine di sottolivello (HYSCORE)

HYSCORE è essenzialmente un esperimento ESEEM bidimensionale in cui la correlazione viene trasferita da una varietà di spin elettronico a un'altra, in grado di risolvere picchi di assorbimento sovrapposti. Gli esperimenti HYSCORE non solo rilevano le frequenze di Larmor dei nuclei per identificarne la tipologia, ma forniscono anche informazioni sull'accoppiamento iperfine. Ciò consente la differenziazione delle interazioni iperfini e la rilevazione nucleare selettiva.

Sistema di risonanza nucleare a doppia risonanza elettronica pulsata (ENDOR)

L'ENDOR pulsato è una tecnica a doppia risonanza che combina l'alta risoluzione e la selettività nucleare della risonanza magnetica nucleare con l'elevata sensibilità della risonanza paramagnetica elettronica. Utilizzando impulsi a radiofrequenza (RF), vengono eccitate le transizioni NMR, modulando l'eco di spin elettronico. Variando la frequenza RF e monitorando l'intensità dell'eco, l'esperimento può rilevare selettivamente accoppiamenti elettrone-nucleari sia deboli che forti, fornendo informazioni ambientali locali entro pochi angstrom attorno allo spin elettronico. Un sistema ENDOR opzionale include componenti come un risonatore ENDOR, una sorgente RF e un amplificatore RF.

Sistema di risonanza elettrone-elettrone doppio (ELDOR/DEER)

DEER studia le interazioni elettrone-elettrone e viene utilizzato per determinare la distanza tra due centri paramagnetici. In combinazione con l'etichettatura di spin sito-diretta (SDSL), DEER misura le distanze tra i siti di etichettatura di spin sulle molecole bersaglio, consentendo l'analisi delle strutture e delle interazioni biomolecolari. Questa tecnica è ampiamente applicata in biologia strutturale e nella scienza dei polimeri per misurazioni di distanza, come interazioni proteina-proteina, proteina-DNA, legame al substrato e siti di coordinazione dei metalli. Il sistema DEER opzionale impiega due sorgenti a microonde per controllare in modo indipendente i diversi spin elettronici.

Generatore di forme d'onda arbitrarie

Un generatore di forme d'onda arbitrarie consente l'emissione di impulsi a microonde con qualsiasi forma desiderata. Permette modifiche flessibili di ampiezza, fase, frequenza e inviluppo dell'impulso, facilitando esperimenti con impulsi complessi e personalizzabili.

Sistema EPR transitorio/risolto nel tempo (TR-EPR)

TR-EPR combina tecniche risolte nel tempo con la spettroscopia di risonanza paramagnetica, raggiungendo risoluzioni temporali fino al livello del nanosecondo. Il sistema comprende principalmente un controller principale digitale, un laser pulsato ad alta energia per un'eccitazione ottica stabile, un misuratore di energia laser per il monitoraggio della potenza del laser pulsato e un risonatore dielettrico per il rilevamento dei segnali EPR. TR-EPR viene utilizzato per studiare specie transitorie come radicali o stati di tripletto eccitati in processi di reazione rapidi, rilevando specie con tempi di vita nell'intervallo tra microsecondi e nanosecondi. Questo è fondamentale per studiare la cinetica delle reazioni radicaliche e colma il divario nel rilevamento di specie a vita breve con le apparecchiature tradizionali.

Sistema a temperatura variabile (sistema VT) con criostato

La temperatura influenza direttamente gli stati e la dinamica dello spin elettronico, rendendo il controllo della temperatura essenziale per gli studi EPR. Dalle temperature ultrabasse a quelle elevate, diversi regimi di temperatura rivelano vari fenomeni fisici, chimici e biologici. Il sistema a temperatura variabile include un sistema criogenico e un sistema ad alta temperatura, fornendo ai ricercatori informazioni sulle proprietà dei materiali e sui meccanismi di reazione.

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