EPR spektromeetri elektromagnet

Tootja – JEOL (Jaapan) 1963
Magnetväli – 0.8 T
Pooluste vahe – 70 mm
Pooluste läbimõõt – 200 mm

Ajalugu

1961. aastal Küberneetika Instituudis asutatud füüsika sektori üheks põhisuunaks sai raadiospektroskoopia arendamine, kaasa arvatud vajaliku tipptasemel aparatuuri loomine. Sektori juhataja Endel Lippmaa varasem tuumamagnetresonantsi (TMR) spektromeetri ehitamise kogemus TPI-s näitas, et sobivate magnetite valmistamine kohalikes tingimustes on äärmiselt tülikas ja aegenõudev. Seetõttu pidas Lippmaa hädavajalikuks vajalike magnetite hankimist valmiskujul. Nii osteti Jaapani firmalt JEOL kaks kõrge lahutusega TMR spektromeetrite magnetit 0.94 T ja 1.41 T väljadega. Kirjeldatav elektron-paramagneetilise resonantsi (EPR) spektromeetri magnet saadi mõnevõrra hiljem Moskvast, kus talle ei leitud rakendust.

0.94 T magneti baasil ehitati 40MHz sagedusel töötav TMR spektromeeter prootonite topeltresonants-spektrite uurimiseks. Spektromeetrit kasutati hiljem ka esimesteks tahke keha MAS (magic angle spinning) katseteks. 1.41 T magneti abil loodi spektromeeter nõrkade signaalidega heterotuumade uurimiseks. Selline spektromeeter oli tol ajal ainulaadne ida Euroopas. Spektromeetrid olid kasutuses mitmesugustes TMR alastes uurimistöödes enam kui 10 aasta vältel. Tööde tulemuste põhjal on kaitstud mitmeid dissertatsioone ja avaldatud arvukalt publikatsioone.

EPR spektromeetri magnetit tema esialgsel otstarbel ei ole kasutatud. 80-ndate aastate algul ehitati tema baasil ioontsüklotronresonants (ICR) spektromeeter. Loodi kõrgvaakumsüsteem, konstrueeriti ICR rakk ja vajalikud elektroonikaplokid. Spektrite registreerimiseks ja töötlemiseks FT (Fourier transform) meetodil kasutati firma Nicolet miniarvutit NIC-1086 [3]. Uuriti mitmesuguseid gaasifaasilisi ioon-molekulaarseid reaktsioone, mille tulemused on kajastatud publikatsioonides [1, 2]. Hiljem läks ICR alane uurimistöö üle ülijuhtmagnetil töötavale spektromeetrile.

Sellel magnetil tehti ka unikaalne TMR katse, mille eesmärgiks oli gravitatsioonijõu mõju uurimine Larmori sagedusele. Raskuskiirenduse suurendamiseks ehitati originaalne kiirelt pöörleva toroidiga TMR andur. Paraku katseseadme võimaluste piires sageduse nihet gravitatsiooni mõjul ei õnnestunud avastada.

Tähtsamad publikatsioonid:

1. Koppel, I. A., Pikver, R. J., Sügis, A. J., Suurmaa, E., Lippmaa, E. T. 1981. The study of structural and solvent effects on basicity of some anions in gas phase by FT ICR spectroscopy. Organic Reactivity, 18, 3-18.
2. Koppel, I. A., Pikver, R. J., Sügis, A., Suurmaa, E. R., Lippmaa, E. T. 1982. The FT ICR study of fluorine-containing substituents on the basicity of anions in gas-phase. Dokl. Akad. Sci. USSR, 265, 650-653.
3. R. Pikver, E.Suurmaa, A. Sügis, A. Tammik, E. Lippmaa. 1983. Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Spectrometer. Eesti NSV Teaduste Akadeemia Toimetised, 32, 37-45.