高出力拡散分析

磁気共鳴拡散分析は、ブラウン運動、並進運動、流れなどの分子運動を調べるための強力かつ広範な手法です。

専用の拡散プローブは、DOSYやq空間実験での分解能を向上させるための究極のツールです。強い磁場勾配と高速切り替え時間により、拡散係数が 5 x 10^-15 m²/s 程度の大きさのサンプルでも拡散実験が可能で、幅広い領域にわたる様々な拡散時間の測定や、強い磁場勾配を必要とするX核の実験も可能です。

磁気共鳴拡散測定用と磁気共鳴顕微鏡用のアクセサリーは、同じハードウェアプラットフォームを共有しており、イメージングアクセサリーのグラジエントアンプを使用して拡散グラジエントコイルを動作させることができます。

DOSY spectrum

DOSY spectrum of a mixture of Na-Salicylat , Methylorange , Cyclodextrine in D₂O

Temperature dependence of the diffusion coefficients

Temperature dependence of the diffusion coefficients of different ions in an ionic conductor identified by multi nuclear MR Diffusion

Molecular weight as a function of the concentration

Polydisperse PMMA solution in CDCl₃. Courtesy Gisela Guthausen, KIT

ブルカーは、スタンダードボア(54 mm)、ワイドボア(89 mm)、スーパーワイドボア(154 mm)の磁石を持つ既存のAVANCE分光計に簡単に追加できる、磁気共鳴拡散測定用のハードウェアとソフトウェアのアクセサリーパッケージを提供しています。

このアクセサリーは、最先端の磁気共鳴拡散測定の機能、非常に強い磁場勾配、高分解能の磁気共鳴プローブ技術を提供し、大きな分子の遅い拡散でも、高分解能スペクトルの測定が可能です。一方で、多孔質物質など、特殊な系での研究も可能にします。

特長

磁気共鳴拡散分析用のアクセサリーは、ルーチン拡散分析のためのユーザーフレンドリーなパッケージで、最先端のハードウェアとソフトウェアの両方が含まれています。専門家、非専門家を問わず、ルーチンの拡散分析でも、高度に洗練された拡散シーケンスを開発する場合にも、磁気共鳴実験を完全にコントロールすることができます。

磁気共鳴拡散アクセサリーパッケージ

ハードウェア

ソフトウェア

Topspin
DIFF
Dynamics Center
Mnova

Diffusionラック

1x Great60 グラジエントアンプ
安全コントローラー

RFプローブ/グラジエント

プローブ本体
RF コイル

磁気共鳴拡散プローブ

磁気共鳴拡散プローブは、SB、WB、SWBシステムに対応しています。SBプローブはまた、ボアが大きい磁石にも適応し、1H-19F/XBB、ロックインBBIまたはBBO構成、自動チューニング・マッチング、広い温度範囲を提供します。WBプローブは、1HとX核用に様々な直径のRFコイルの交換ができ、シングルまたはダブルチューニングが可能です。

ハードウェア

ブルカーの磁気共鳴顕微鏡/磁気共鳴拡散分析用のハードウェアは、ルーチン測定を行う場合でも、新しい要求の厳しいメソッドを作成する場合でも、新しいタイプの対象物を研究する場合でも、強靭です。ブルカー GREAT60グラジエントアンプは、最大60Aの強力なグラジエントパルスと広い帯域幅での安定性、低歪み、直線性、低ノイズを兼ね備えた高速スイッチングタイムを実現しています。

アプリケーション

Multi-Nuclear In-Situ Pulsed Gradient Spin Echo (PGSE)
NMR Observation of Ion Mobility in Ionic Liquids Used
in Battery Technology

The need to decrease greenhouse gas emissions has strongly increased the need for electric energy storage devices such as rechargeable batteries and super capacitors. Lithium ion batteries currently offer the highest energy density and are therefore of great interest.

PGSE in Battery Technology

Polymer Weight Distribution measured by PGSE NMR

The molecular weight distribution (MWD) and the polydispersity index (PDI) are important numbers for characterizing polymers.

polymer-weight-distribution_apps.pdf

仕様

磁気共鳴拡散キャビネットは、全てのブルカーのワイドボアまたはスタンダードボアの拡散分析グラジエントコイルに必要で、1台のグラジエントアンプを必要とします。大電流振幅、高速スイッチング、高いデューティサイクルでの高いパフォーマンスの実験を可能にするために、全ての磁気共鳴拡散グラジエントコイルは、温度、冷却液レベル、流量のリモートモニタリング機能を内蔵した閉鎖型水冷装置で冷却されています。

1 x Great 60アンプ

リニア電流増幅器 100V 60A
デジタルプリエンファシスとB0補正
電流ブランキング
デジタル信号配信により、グランド接続からの干渉を排除
1 µs のタイミング分解能
20 ビットの振幅分解能
グラジエントコイルの監視機能(電源/温度)
メンテナンス頻度の低いBCU-20 冷却装置

MR拡散アクセサリー:ラックに取り付けられた1グレート60アンプと安全コントローラ。

ソフトウェア

TopSpin® は、NMRデータ解析とNMRスペクトル測定と処理のための業界標準となっています。TopSpin®ソフトウェアの最新リリースである4.0では、ユーザーフレンドリーなGUIを採用し、標準的なブルカーパルスシーケンスやユーザーが作成した実験ライブラリを含む、企業や学術研究機関のユーザー向けの膨大な実験ライブラリーに容易にアクセスできます。

diffパッケージは、拡散実験のセットアップを簡便にするための包括的なソフトウェアです。物理的に関連する拡散パラメーターに焦点を当てるために、機械的な設定は実験レベルのパラメータに置き換えられます。例えば、磁場勾配の強さをパーセントで設定するのではなく、物理的な単位に置き換えて設定します。ユーザーはGauss/cm、mT/m、T/m、Hz/cm(1H)から選択することができます。拡散時間のような実験に関連するパラメーターについては、diffプログラムは、拡散時間を構成する全てのディレイを計算し、シーケンス内の避けられないディレイによって与えられる下限値を提示します。すなわち、ユーザーはどのディレイが拡散時間を形成しているかを知る必要はなく、拡散時間を指定するだけで、プログラムが自動的に他のパラメーターを設定します。ほとんどのパラメーターは、合理的な上限値と下限値に対してチェックされます。

diffプログラムは、標準的な拡散/DOSY実験をカバーしています。また、いくつかの "2D "法も提供しています。"2D "は2つの非FTまたは動的次元を表し、例えば、直交する2つの拡散次元を持つDDCOSYや、拡散と緩和次元を持つDRCOSYなどです。利用可能な方法は、今後も増えていきます。

ここでは、新しいセットアップ実験と、純粋なT1とT2の実験を紹介します。

diffプログラムは、Dynamics Centerでのデータ分析を準備し、Dynamics Centerでの自動分析の開始も行います。

Dynamics Center は、General DynamicsとProtein Dynamicsの機能を備えた、使いやすい統合プラットフォームです。直感的でメソッド指向のワークフローを提供し、幅広い実験の解析を可能にします。

拡散分析アクセサリーはMNOVAソフトウェアと互換性があります。