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x band pulse electron paramagnetic resonance
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X-Band Puls EPR Spektroskopie | EPR100

Die CIQTEK X-Band-Puls-Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (EPR oder ESR) EPR100 unterstützt sowohl Dauerstrich-EPR- als auch Puls-EPR-Funktionen und erfüllt allgemeine CW-EPR-Experimente bei der Durchführung von T1/T2/ESEEM (Elektronen-Spin-Echo-Hüllkurvenmodulation)/HYSCORE (Hyperfein-Unterniveau-Korrelation) und anderen gepulsten EPR-Tests, die eine höhere spektrale Auflösung erreichen und ultrafeine Wechselwirkungen zwischen Elektronen und Kernen aufdecken können, wodurch den Benutzern mehr Informationen über die Struktur der Materie bereitgestellt werden.

 

>> Optional ausgestattet mit einem 4-300 K variablen Temperaturgerät, um die Erkennung paramagnetischer Substanzen bei ultraniedrigen (hohen) Temperaturen zu ermöglichen.

>> EPR100 Zubehör:

Dual-Mode-Resonator; Hochtemperatursystem; Flüssigstickstoff mit variabler Temperatur und Kryostat; Flüssighelium mit variabler Temperatur; Flüssighelium-freies trockenes kryogenes System; Zeitaufgelöstes EPR-System; ELDOR-System; ENDOR-System; Goniometer; Bestrahlungssystem; Flachzelle.

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>> Hochpräzise digitale Steuerung zur Impulserzeugung mit Zeitverzögerung

Der hochpräzise digitale Zeitverzögerungsimpulsgenerator mit einer Zeitauflösungsgenauigkeit von 50 ps bietet eine genauere Zeitsteuerungsfunktion, die mit der Bearbeitung von Tabellen oder Codesequenzen kombiniert werden kann, um verschiedene Impulsexperimente effizienter durchzuführen.

 

>> Fortschrittliches, flüssigheliumfreies System mit variabler Temperatur

Trockene, flüssig-heliumfreie Kryosysteme für die variable Temperaturregelung im Experiment, ohne Verbrauch von flüssigem Helium während der Anwendung, für Dauerbetrieb, mehr Sicherheit, besseren Umweltschutz und geringere Betriebskosten.

 

>> Unterstützung für die Aufrüstung von Hochfrequenz

Durch die Unterstützung der Aktualisierung einiger Module kann die gesamte Maschine auf Q-Band, W-Band und andere höherfrequente EPR-Spektroskopie für die Hochfrequenz-EPR-Forschung aufgerüstet werden.

 

  • EPR in der Chemie
    EPR in der Chemie
    Untersuchung der Strukturen von Koordinationsverbindungen, katalytische Reaktionen, Erkennung freier Radikale, Erkennung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), chemische Kinetik (Reaktionskinetik) und niedermolekulare Arzneimittel.
  • EPR in Umweltwissenschaften
    EPR in den Biowissenschaften
    Die Umweltüberwachung umfasst Luftverschmutzung (PM2,5), Abwasserbehandlung durch fortschrittliche Oxidation, Übergangsmetalle, Schwermetalle, in der Umwelt persistente freie Radikale usw.
  • EPR in Materialwissenschaft und Physik
    EPR in Materialwissenschaft und Physik
    Defekte in Einkristallen, Eigenschaften magnetischer Materialien, Elektronenleitung in Halbleitern, Materialien für Solarzellen, Eigenschaften von Polymeren, Defekte in Glasfaserkabeln, Erkennung katalytischer Materialien usw.
  • #
    EPR in der Biomedizin
    Forschung zur Charakterisierung von Antioxidantien, zur Spinmarkierung von Metalloenzymen, zur Charakterisierung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) und Enzymaktivität, zum Schutz vor Berufskrankheiten, zur Diagnoseklassifizierung bei nuklearer Strahlung in der medizinischen Notfallrettung, zur Bestrahlung mit Radiotherapie bei Krebs usw.
  • EPR in der Lebensmittelwissenschaft
    EPR in der Lebensmittelwissenschaft
    Bestrahlungsdosis landwirtschaftlicher Produkte, Haltbarkeit des Biergeschmacks, Erkennung von Ranzigkeit bei Speiseöl, Alanindosimeter, antioxidative Eigenschaften von Lebensmitteln und Getränken usw.
  • EPR in der Industrie
    EPR in der Industrie
    Forschung zur Alterung von Beschichtungen, kosmetischer Schutzfaktor vor freien Radikalen, Identifizierung von Diamantfallen, Wirksamkeit von Tabakfiltern, Qualitätskontrolle vor freien Radikalen in der Petrochemie usw.

 

EPR Anwendungsfälle

 

EPR-Anwendungen EPR-Nachweis von freien Radikalen

EPR-Nachweis von freien Radikalen

Freie Radikale sind Atome oder Gruppen mit ungepaarten Elektronen, die entstehen, wenn ein zusammengesetztes Molekül äußeren Bedingungen wie Licht oder Wärme ausgesetzt wird und die kovalenten Bindungen gespalten werden. Stabilere freie Radikale lassen sich mit EPR direkt und schnell nachweisen. Kurzlebige freie Radikale lassen sich mit Spintrapping nachweisen. Beispiele hierfür sind Hydroxylradikale, Superoxidradikale, einfachlineare Sauerstoff-Lichtradikale und andere Radikale, die durch photokatalytische Prozesse entstehen.

EPR Anwendungen Paramagnetische Metallionen

Paramagnetische Metallionen

Bei Übergangsmetallionen (darunter Eisen-, Palladium- und Platingruppenionen mit ungefüllten 3d-, 4d- bzw. 5d-Schalen) und Seltenerdmetallionen (mit ungefüllten 4f-Schalen) können diese paramagnetischen Metallionen aufgrund der Anwesenheit einzelner Elektronen in ihren Atomorbitalen mit einem EPR-Spektrometer nachgewiesen werden, wodurch Informationen über Valenz und Struktur gewonnen werden. Bei Übergangsmetallionen gibt es normalerweise mehrere Valenzzustände und Spinzustände mit hohen und niedrigen Spins. Parallele Modi in einer Zweimodus-Höhle ermöglichen die Erkennung des ganzzahligen Spinregimes.

EPR-Anwendungen Leitungselektronen in Metall

Leitungselektronen in Metall

Die Form der EPR-Linie, die Elektronen leitet, hängt mit der Größe des Leiters zusammen, was im Bereich der Lithium-Ionen-Batterien von großer Bedeutung ist. EPR kann das Innere der Batterie nicht-invasiv untersuchen, um den Ablagerungsprozess von Lithium in einer nahezu realen Situation zu untersuchen, woraus sich die mikroskopische Größe von metallischen Lithiumablagerungen ableiten lässt.

EPR-Anwendungen Materialdotierung und Defekte

Materialdotierung und Defekte

Metallofullerene haben als neue nanomagnetische Materialien einen erheblichen Anwendungswert in der Magnetresonanztomographie, bei Einzelmolekülmagneten, bei der Spinquanteninformation und in anderen Bereichen. Durch die EPR-Technologie kann die Elektronenspinverteilung in Metallofullerenen ermittelt werden, was ein tiefgreifendes Verständnis der ultrafeinen Wechselwirkung zwischen Spin und magnetischem Kern von Metallen ermöglicht. Es können Änderungen des Spins und Magnetismus von Metallofullerenen in verschiedenen Umgebungen erkannt werden. (Nanoscale 2018, 10, 3291)

 

EPR-Anwendungen Photokatalyse

Photokatalyse

Halbleitermaterialien für die Photokatalyse sind aufgrund ihres Anwendungspotenzials in den Bereichen Umwelt, Energie, selektive organische Transformation, Medizin und anderen Bereichen zu einem heißen Forschungsthema geworden. Mit der EPR-Technologie lassen sich aktive Spezies erkennen, die auf der Oberfläche von Photokatalysatoren entstehen, wie etwa e-, h+, •OH, O2 , 1 O2 , SO3 usw. Sie kann Leerstellen oder Defekte in photokatalytischen Materialien erkennen und quantifizieren, bei der Untersuchung von aktiven Stellen und Reaktionsmechanismen von photokatalytischen Materialien helfen, Parameter für nachfolgende photokatalytische Anwendungsprozesse optimieren, aktive Spezies und ihre Anteile während der Photokatalyse erkennen und direkte Beweise für Reaktionsmechanismen des Systems liefern. Die Abbildung zeigt die EPR-Spektren von 0,3-NCCN und CN und weist darauf hin, dass 0,3-NCCN mehr ungepaarte Elektronen, eine höhere Kristallinität und ein erweitertes p-konjugiertes System enthält, was zu einer besseren photokatalytischen Leistung führt. (International Journal of Hydrogen Energy, 2022, 47: 11841-11852)

 

EPR-Spektren, 3P-ESEEM-Spektrum von CoTPP(py)

EPR-Spektren, 3P-ESEEM-Spektrum von CoTPP(py)

 

EPR-Spektren, ENDOR-Spektren von Kohleproben

EPR-Spektren, ENDOR-Spektren von Kohleproben

 

DEER-Experiment (Doppel-Elektron-Elektron-Resonanz)

DEER-Experiment (Doppel-Elektron-Elektron-Resonanz)

Durch das Studium der Elektron-Elektron-Wechselwirkungen kann eine Distanzbestimmung zwischen paramagnetischen Spezies in unmittelbarer Nähe zu physiologischen Reaktionen oder chemischen Reaktionsumgebungen erreicht werden.

 

ENDOR-Experiment (Elektron-Kern-Doppelresonanz)

ENDOR-Experiment (Elektron-Kern-Doppelresonanz)

Die Wechselwirkungen von Elektronen mit Kernen über Hyperfeinmomente und Kernquadrupolmomente können nachgewiesen werden.

 

AWG-Funktion, kombiniert mit Arbiträrwellenformgenerator

AWG-Funktion, kombiniert mit Arbiträrwellenformgenerator

Die Impulsausgabe einer beliebigen Wellenform kann realisiert werden und die Amplitude, Phase, Frequenz und Wellenformhüllkurve des Impulses können geändert werden, um benutzerdefinierte und komplexe Impulsexperimente durchzuführen.

 

TR-EPR (Zeitaufgelöste EPR / Transiente EPR)

TR-EPR (Zeitaufgelöste EPR / Transiente EPR)

Die Kombination zeitaufgelöster Techniken mit paramagnetischer Resonanzspektroskopie kann verwendet werden, um Transienten wie freie Radikale oder angeregte Triplettzustände während schneller Reaktionen zu untersuchen.

 

 

 

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CIQTEK EPR-W900 ist ein Hochfrequenz-Elektronenparamagnetresonanzspektrometer (EPR oder ESR) im W-Band (94 GHz), das sowohl mit kontinuierlichen als auch gepulsten EPR-Testfunktionen kompatibel ist. Es ist mit einem supraleitenden Schlitzmagneten mit einem maximalen Magnetfeld von 6 T gekoppelt und kann Experimente mit variablen Temperaturen von 4 bis 300 K durchführen. EPR-W900 verfügt über die gleiche Software-Betriebsplattform wie das CIQTEK X-Band EPR100 und bietet Benutzern Folgendes: ein benutzerfreundliches Erlebnis. Im Vergleich zur herkömmlichen X-Band-EPR-Technologie bietet die Hochfrequenz-EPR viele Vorteile und wichtige Anwendungen in den Bereichen Biologie, Chemie und Materialien.

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