In der vorliegenden Arbeit wird ein Mikroresonator für die kernmagnetische
Resonanzspektroskopie kleinster Probenvolumen entwickelt. Der Resonator
besteht aus einem Mikrodetektor und einer elektrisch steuerbaren Kapazität für
den Resonanzabgleich. Beide Bauteile sind speziell an die Anforderungen des
Messverfahrens angepasst. Der Mikrodetektor, welcher die Funktion der
Erregung der Kernspins und die Detektion des Messsignals erfüllt, weist
aufgrund seiner besonderen Geometrie ein weitgehend homogenes statisches
Magnetfeld im Bereich des Probenvolumens auf. Daraus resultieren eine
Verbesserung der spektralen Auflösung und eine Steigerung der
Empfindlichkeit. Die elektrisch steuerbare Kapazität weist eine hohe elektrische
Güte und eine hohe Spannungsfestigkeit auf, wodurch die Verwendung von
hohen Pulsleistungen möglich ist. Der Nachweis der Funktionalität des Systems
erfolgt durch die Integration des Mikroresonators in einen Probenkopf, welcher
zur Messung von Test- und Referenzsignalen eingesetzt wird. Anhand der
Messwerte wird gezeigt, dass die neue Entwicklung eine sehr hohe
Empfindlichkeit und eine deutlich höhere spektrale Auflösung als andere
Detektorsysteme dieser Art aufweist und somit besonders gut für die Messung
von sehr kleinen Probenvolumen geeignet ist. / The thesis describes the development of a micro resonator for nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of very small sample volumes. The resonator consists of a microcoil and an electrically adjustable capacitance for resonance tuning. Both components are specially designed for the purpose of NMR. The microcoil excites the nuclear spins and detects the measurement signal. Due to the special cylindrical geometry, the detector provides a very homogenous spatial distribution of the static magnetic field at the location of the sample. This leads to improved spectral resolution and increased sensitivity. The electrically adjustable capacitance provides a high quality factor and high voltage stability. Hence, short excitation pulses with high bandwidth can be applied. The components are integrated into a specially designed probe. The functionality of the system is demonstrated by test and reference measurements. The measurement results verify the high sensitivity and the high spectral resolution. Hence, the system is applicable and well suited for NMR measurements of small sample volumes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:ch1-201000355 |
| Date | 09 April 2010 |
| Creators | Leidich, Stefan |
| Contributors | TU Chemnitz, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Universitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz,, Prof. Dr. Thomas Geßner, Prof. Dr. Thomas Geßner, Prof. Dr. Jürgen Haase |
| Publisher | Universitätsbibliothek Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf, text/plain, application/zip |
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