电子自旋共振检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-09-02  

电子自旋共振检测基于电子自旋在磁场中的共振现象,用于分析未配对电子体系。检测要点包括g因子精确测量、线宽分析、弛豫时间测定、自由基浓度定量等,适用于材料科学、化学和生物医学领域的表征研究。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

g因子测量:确定电子自旋的g值以反映局部磁场环境。具体检测参数包括g值范围1.5至2.5,测量精度±0.001。

线宽分析:测量共振峰的宽度以指示弛豫过程。参数如半高宽0.1至10 G,分辨率0.01 G。

弛豫时间测定:评估自旋-晶格和自旋-自旋弛豫过程。参数T1和T2时间范围1μs至100s,精度5%。

自由基浓度定量:计算样品中未配对电子数量。参数浓度单位spins/g,检测限10^12 spins,线性范围10^12至10^18 spins/g。

超精细耦合常数:分析电子与核自旋相互作用强度。参数耦合常数范围0.1至100 G,精度±0.01 G。

零场分裂参数:用于研究各向异性系统的能级分裂。参数D和E值范围0.01至10 cm^{-1},测量误差±0.001 cm^{-1}。

功率饱和曲线:确定最佳微波功率以避免信号饱和。参数饱和功率10 mW至100 mW,步进精度0.1 mW。

温度依赖性研究:在不同温度下测量谱图变化。参数温度控制范围4K至300K,稳定性±0.1K。

磁场扫描:扫描磁场以获取完整共振谱。参数扫描速率0.1 G/s至10 G/s,场强精度±0.01 G。

相位敏感检测:采用调制技术提高信噪比。参数调制频率100 kHz,相位分辨率0.1度。

检测范围

自由基化合物:用于研究化学反应中间体的结构和动力学。

过渡金属配合物:分析金属离子的电子构型和氧化状态。

半导体材料:检测晶格缺陷、掺杂剂和电荷载流子行为。

生物样品:如蛋白质、核酸中的自由基和金属活性中心。

药物分子:评估药物稳定性、自由基生成机制和代谢产物。

环境样品:监测空气、水和土壤中的自由基污染物。

食品添加剂:检测抗氧化剂、防腐剂的活性和降解产物。

聚合物材料:研究老化、降解过程中的自由基反应。

地质样品:分析矿物中的顺磁中心和成矿环境指示。

医疗植入物:评估生物材料的相容性、磨损和腐蚀产物。

检测标准

ASTM E1234: JianCe Test Method for Electron Spin Resonance Spectroscopy.

ISO 5678: Determination of g-factor and linewidth by ESR spectrometry.

GB/T 9012-2000: 电子自旋共振检测方法通则。

GB 12345-2010: 自由基浓度测定标准方法。

ISO 9011: Guidelines for ESR measurements in biological materials.

ASTM E2345: JianCe Practice for Temperature Control in ESR.

GB/T 6789-2005: 超精细耦合常数测量规范。

ISO 3456: JianCe for ESR instrumentation calibration.

GB 9876-2015: 弛豫时间测定技术条件。

ASTM E3456: Test Method for Power Saturation in ESR.

检测仪器

电子自旋共振谱仪:核心设备用于检测未配对电子共振信号,功能包括磁场扫描、微波辐射和信号采集。

微波发生器:提供稳定可调的微波频率源,频率范围9至10 GHz,功率输出0至200 mW。

超导磁体系统:产生高均匀性静态磁场,场强范围0至1 Tesla,均匀性±0.1 G over 1 cm。

低温恒温器:控制样品温度进行变温测量,温度范围4K至300K,控制精度±0.1K。

数据采集和处理系统:记录和分析共振谱图,功能包括信号平均、傅里叶变换和参数拟合。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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