【百科】一文讀懂順磁共振波譜儀的應(yīng)用價(jià)值

X波段連續(xù)波電子順磁共振波譜儀性能較好

兼具高信噪比和高靈敏度，具備優(yōu)良的微波技術(shù)，更寬的磁場(chǎng)范圍，精確的場(chǎng)控技術(shù)和低噪聲信號(hào)采集技術(shù)。

支持原位測(cè)試

除基礎(chǔ)的原位光照、原位轉(zhuǎn)角外，EPR200-Plus還適配多種原位樣品池，如扁平池、原位電解池、流通池、組織池等，滿足多種原位測(cè)試實(shí)驗(yàn)需求。

全溫區(qū)精準(zhǔn)控溫

除常見的液氮變溫系統(tǒng)外，EPR200-Plus可適配液氦低溫系統(tǒng)（低至3.2 K or 4.4 K可選）和高溫系統(tǒng)（高達(dá)800 K），從超低溫至高溫，提供精準(zhǔn)控溫解決方案。

定量EPR

可選內(nèi)置Mn標(biāo)，精確進(jìn)行相對(duì)定量EPR計(jì)算；具備未成對(duì)電子自旋絕對(duì)定量功能，無需使用參考樣品或標(biāo)準(zhǔn)樣品，即可快速獲取測(cè)試樣品中未成對(duì)電子的自旋數(shù)目，準(zhǔn)確性誤差不高于10%。

簡(jiǎn)潔易用的軟件

基于Windows系統(tǒng)的自動(dòng)化軟件，支持自動(dòng)調(diào)諧、自動(dòng)轉(zhuǎn)角等功能。支持一維、二維掃描模式，測(cè)試與數(shù)據(jù)處理可同時(shí)進(jìn)行，內(nèi)含自由基捕獲數(shù)據(jù)庫，具有自旋擬合功能（包含溶液譜和粉末譜擬合）和譜圖模擬功能，滿足各種測(cè)試需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

化學(xué)領(lǐng)域

有機(jī)化學(xué)、電化學(xué)、配位化學(xué)中的反應(yīng)機(jī)理探索、自由基中間體監(jiān)測(cè)、藥物研發(fā)輔助、配位化合物結(jié)構(gòu)解析、有機(jī)合成分析等

環(huán)境科學(xué)

高級(jí)氧化法、光催化、大氣污染監(jiān)測(cè)、污水處理、土壤修復(fù)、重金屬污染追蹤、環(huán)境持久性自由基等

材料領(lǐng)域

晶體缺陷、磁性材料、半導(dǎo)體、電池材料、光纖缺陷、高分子材料等

食品行業(yè)

食品輻照檢測(cè)鑒定、啤酒風(fēng)味保鮮期、食用油酸敗檢測(cè)等

生物領(lǐng)域

抗氧化性能表征、金屬酶表征、生物大分子自旋標(biāo)記等

醫(yī)療領(lǐng)域

職業(yè)病防護(hù)研究、核輻射應(yīng)急醫(yī)療、丙氨的酸劑量計(jì)、癌癥放療輻照相關(guān)研究等

工業(yè)領(lǐng)域

涂料老化研究、鉆石陷阱鑒定、煙草濾嘴過濾功效、石油化工品質(zhì)監(jiān)控、阻聚劑余量檢測(cè)、化妝品自由基防護(hù)系數(shù)等

地質(zhì)考古

通過對(duì)化石、巖石、珊瑚、石英、土壤進(jìn)行EPR分析，實(shí)現(xiàn)第四紀(jì)年（幾千年到百萬年）定年

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

順磁性金屬離子

對(duì)于過渡金屬離子(包括鐵族、鈀族、鉑族離子，它們依次具有未充滿的3d、4d、5d殼層)和稀土金屬離子(具有未充滿的4f殼層)，由于其原子軌道中具有單電子，因此可用EPR對(duì)這些順磁性金屬離子進(jìn)行檢測(cè)，從而獲得價(jià)態(tài)與結(jié)構(gòu)信息。對(duì)于過渡金屬離子，其通常具有多個(gè)態(tài)，自旋態(tài)具有高低自旋之分。雙模腔中的平行模式可對(duì)整數(shù)自旋體系進(jìn)行檢測(cè)。

Mn離子價(jià)態(tài)

Cu離子價(jià)態(tài)

自由基檢測(cè)

自由基是指化合物分子在光熱等外界條件下，共價(jià)鍵發(fā)生均裂而形成的具有未成對(duì)電子的原子或基團(tuán)。對(duì)于較穩(wěn)定的自由基，EPR可直接、快速地對(duì)其檢測(cè)。對(duì)于壽命很短的自由基，則可通過自旋捕獲的方法來進(jìn)行檢測(cè)。如光催化過程產(chǎn)生的羥基自由基、超氧自由基、單線態(tài)氧等。

DMPO捕獲的羥基硫酸根自由基的EPR譜圖

DMPO捕獲的超氧陰離子自由基的EPR譜圖

DMPO捕獲的亞硫酸根自由基的EPR譜圖

二萘嵌苯的EPR信號(hào)
（該樣品有豐富的超精細(xì)分裂結(jié)構(gòu)，常作為測(cè)量?jī)x器分辨率的標(biāo)準(zhǔn)樣品）

空位

空位是固體結(jié)構(gòu)化學(xué)或材料學(xué)中的概念，指的是晶格格位無應(yīng)有原子的結(jié)構(gòu)。常見的空位有氧空位、碳空位、氨空位、空位等。

氧空位（兩種配位環(huán)境）EPR譜圖

空位EPR譜圖

附件

原位變溫系統(tǒng)

超低溫至高溫，精準(zhǔn)控溫解決方案

溫度變化直接影響電子自旋的狀態(tài)和動(dòng)力學(xué)行為，因此控溫技術(shù)對(duì)EPR研究至關(guān)重要。

從超低溫到高溫，不同的溫度區(qū)間能夠揭示不同的物理、化學(xué)和生物過程，為研究者提供了深入理解物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)機(jī)制的窗口。

測(cè)試數(shù)據(jù)

不同溫度條件下DPPH的EPR譜圖

干式低溫系統(tǒng)

4 K-300 K干式低溫系統(tǒng)

液氦低溫系統(tǒng)

4.4 K-300 K液氦低溫系統(tǒng)

液氮低溫系統(tǒng)

100 K-600 K液氮低溫系統(tǒng)

高溫系統(tǒng)

300 K到800 K，高溫系統(tǒng)

原位光照系統(tǒng)

全位原位光照系統(tǒng)，支持自動(dòng)化濾光片切換

原位光照系統(tǒng)，有效助力光催化領(lǐng)域的EPR應(yīng)用研究。系統(tǒng)靈活支持原位與非原位光照實(shí)驗(yàn)，可選配三種不同光源，滿足多樣化的研究需求。配置6位濾光片電動(dòng)切換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)濾光片的自動(dòng)切換，大幅提升實(shí)驗(yàn)效率，為光催化研究帶來前所的未有的便捷。

測(cè)試數(shù)據(jù)

光催化反應(yīng)產(chǎn)生超氧陰離子的EPR譜圖

氙燈/紫外加強(qiáng)氙燈

320–780 nm光譜范圍

汞燈

200–650 nm光譜范圍

原位轉(zhuǎn)角系統(tǒng)

360°原位轉(zhuǎn)角系統(tǒng)，助力方向依賴性物質(zhì)的EPR研究

原位轉(zhuǎn)角系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)0°到360°的自動(dòng)精確控制，助力方向依賴性物質(zhì)的EPR研究，為晶體材料、金剛石和珠寶等研究領(lǐng)域提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

測(cè)試數(shù)據(jù)

紅寶石標(biāo)樣的原位轉(zhuǎn)角EPR譜圖

諧振腔

EPR諧振腔系列，滿足多樣化樣品測(cè)試需求

EPR諧振腔系列多樣，涵蓋多種款式和型號(hào)，全面滿足您的不同實(shí)驗(yàn)需求。

高Q諧振腔，作為通用型諧振腔，靈敏度高，適用于大部分樣品的EPR測(cè)試，支持液氮、干式低溫系統(tǒng)、液氦、液氮變溫設(shè)備。

雙模諧振腔，專為研究具有禁戒躍遷的過渡金屬離子和稀土金屬離子等復(fù)雜體系而研制，提供垂直模式和平行模式兩種可調(diào)節(jié)的測(cè)試模式。

測(cè)試數(shù)據(jù)

摻雜Cr3+的CsAl(SO4)2·12H2O的垂直、平行模式EPR譜圖

高Q諧振腔

雙模諧振腔

原位樣品池

多種規(guī)格原位樣品池，助力多方向原位研究開展

國儀量子EPR譜儀的專用原位樣品池，提供多種規(guī)格選擇，全面助力多方向的原位研究。具體包括如下：

扁平池，支持實(shí)時(shí)原位反應(yīng)測(cè)試，特別適用于極性溶劑的體系，顯著提升檢測(cè)靈敏度。

電解池，專為原位電解實(shí)驗(yàn)研制，輕松實(shí)現(xiàn)電化學(xué)過程的在線監(jiān)測(cè)。

流通池和混合池，搭載蠕動(dòng)泵，為原位連續(xù)流動(dòng)測(cè)試提供支持，輕松完成多組分樣品的原位混合與反應(yīng)監(jiān)控。

組織池，專為生物組織樣品設(shè)計(jì)，為生物和醫(yī)療領(lǐng)域的EPR測(cè)試提供便捷。

測(cè)試數(shù)據(jù)

時(shí)間分辨/瞬態(tài)EPR系統(tǒng)

實(shí)時(shí)捕捉動(dòng)態(tài)變化，助力檢測(cè)光激發(fā)短壽命自由基

時(shí)間分辨/瞬態(tài)EPR（TR-EPR）將時(shí)間分辨技術(shù)與順磁共振波譜技術(shù)相結(jié)合，時(shí)間分辨率可到ns級(jí)別系統(tǒng)。主要包括用于數(shù)字化控制的主控制器、用于提供穩(wěn)定光激發(fā)的高能量脈沖激光器、用于監(jiān)測(cè)脈沖激光器功率的激光能量計(jì)和用于監(jiān)測(cè)EPR信號(hào)的介質(zhì)諧振腔。TR-EPR可用于研究快速反應(yīng)過程中的自由基或激發(fā)三重態(tài)等瞬態(tài)物質(zhì)，探測(cè)和研究這些壽命在微秒到納秒范圍內(nèi)的短暫物種，對(duì)自由基反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究具有重要意義，彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)備對(duì)于短壽命物種的檢測(cè)盲區(qū)。

測(cè)試數(shù)據(jù)

AI-EPR

AI解譜，90%樣品均適用

解譜前

解譜后

識(shí)譜尋源，自動(dòng)鏈接文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫

產(chǎn)品參數(shù)

X 波段連續(xù)波電子順磁共振譜儀，連續(xù)波模式下探測(cè)信噪比：≥ 3000:1

磁場(chǎng)均勻性：≤12 mG（在10 (Z) × 10 (X) × 22 (Y) mm 體積內(nèi)）

信號(hào)轉(zhuǎn)換速率：320 μs/點(diǎn)~5 s/點(diǎn)

微波橋校平輸出微波功率：200 mW

支持磁場(chǎng)過零掃描功能

調(diào)制場(chǎng)頻率范圍：0.5 - 120 kHz

最大調(diào)制場(chǎng)幅度：20 Gauss

最大掃描點(diǎn)數(shù)：256000

最大磁場(chǎng)掃場(chǎng)速度：≥1500 G/5s

磁體重量：900 kg-1.3 T/1900 kg-1.5 T

接收器增益：0 至 106 dB

電源穩(wěn)定性：≤1*10^-6

支持無需標(biāo)樣的絕對(duì)自旋數(shù)定量EPR計(jì)算

可實(shí)現(xiàn)最高5階諧波同時(shí)檢測(cè)