TWP-W180型 電子順磁共振儀（微波段）

一、概述

        電子自旋共振(Electron Spin Resonance)縮寫為ESR，又稱順磁共振(縮寫為EPR,Paramagnetic Resonance)。它是指處於恒定磁場中的電子自旋磁矩在射頻電磁場作用下發生的一種磁能級間的共振躍遷現象。這種共振躍遷現象隻能發生在原子的固有磁矩不為零的順磁材料中，稱為電子順磁共振。1944年由前蘇聯的柴伏依斯基首先發現。它與核磁共振(NMR)現象十分相似，所以1945年Purcell、Paund、Bloch和Hanson等人提出的NMR實驗技術後來也被用來觀測ESR現象。

        ESR己成功地被應用於順磁物質的研究,目前它在化學、物理、生物和醫學等各方麵都獲得了極其廣泛的應用。例如發現過渡族元素的離子、研究半導體中的雜質和缺陷、離子晶體的結構、金屬和半導體中電子交換的速度以及導電電子的性質等。所以，ESR也是一種重要的近代物理實驗技術。

        微波段電子順磁共振儀是用來完成微波段電子順磁共振實驗教學的近代物理實驗儀器，它主要用來測量樣品的ESR吸收譜線，測量g因子，分析微波係統的特性，同時可連接計算機自動控製勵磁電壓實時采集檢波電流及磁感應強度等數據，並具有自動繪製共振吸收譜線、微商譜線及自動計算半高寬、遲豫時間等功能。該儀器測量準確、穩定可靠、實驗內容豐富，可以用於物理高年級學生專業實驗以及近代物理實驗。

微波段電子順磁共振儀

二、儀器簡介

微波段電子順磁共振儀主要由三部分組成：磁鐵係統、微波係統、實驗主機係統，如圖1所示，另外實驗時必須配有雙蹤示波器（選購件）。

三、技術指標

1．微波源 微波頻率9.36GHz

2．短路活塞 調節範圍0~35mm

3．波導規格 BJ-100(波導內尺寸：22.86mm×10.16mm)

4．恒壓源 DC12V×2

5．勵磁電源電壓 0~5V連續可調

6．掃描電源電壓峰峰值 0~15V連續可調

7.靈敏度 10 18 個自旋數；

8.頻率 9.37GHz；

9.對應磁場 0.34T左右；

10.掃描頻率 50Hz；

11.樣品空間 直徑≥5mm；

12.恒流源 0－500mA連續可調

四、實驗項目

1．了解和掌握各個微波波導器件的功能和調節方法。

2．了解電子順磁共振的基本原理，比較電子順磁共振與核磁共振各自的特點。

3．觀察在微波段電子順磁共振現象，測量DPPH樣品自由基中電子的朗德因子。

4．理解諧振腔中TE10波形成駐波的情況，調節樣品腔長，測量不同的共振點，確定波導波長。

5．根據DPPH樣品的譜線寬度，估算樣品的橫向弛豫時間（選做）。

五、注意事項

1．磁極間隙在儀器出廠前已經調整好，實驗時最好不要自行調節，以免偏離共振磁場過大。

2．勵磁電流要緩慢調整，同時仔細注意波形變化，才能辨認出共振吸收峰。