x band pulse electron paramagnetic resonance

Spectromètre RPE à impulsions en bande X | EPR100

Spectromètre de résonance paramagnétique électronique pulsée (RPE ou RPE) CIQTEK en bande X EPR100 prend en charge les fonctions EPR à onde continue et EPR à impulsions Outre la prise en charge des expériences RPE classiques à onde continue, l'EPR100 permet également de contrôler et de mesurer finement les états quantiques de spin des électrons à l'aide de séquences d'impulsions spécifiques. Cela permet des tests RPE pulsés tels que T1, T2, ESEEM (modulation d'enveloppe d'écho de spin électronique), HYSCORE (corrélation hyperfine de sous-niveaux), etc.

L'instrument EPR100 offre une gamme complète de accessoires en option , tel que Modules ENDOR, DEER, TR-EPR et AWG , qui répondent pleinement aux exigences de tous les modes expérimentaux EPR pulsés actuels.

Lorsqu'il est associé à un système de température variable , il permet la détection de substances paramagnétiques à des températures ultra-basses.

La spectroscopie EPR pulsée fournit résolution spectrale plus élevée , révélant les interactions hyperfines entre électrons et noyaux et fournissant des informations structurelles plus détaillées. Cette capacité est irremplaçable et cruciale dans des domaines de recherche scientifique tels que la science des matériaux, l'analyse de la structure biomoléculaire, etc.

  • # Haute résolution spectrale
    En raison des effets d'élargissement, des interactions dipolaires faibles, du couplage fin subtil et de la légère séparation en champ nul, les informations ne peuvent être résolues dans les spectres RPE à onde continue. La RPE pulsée offre une résolution spectrale plus élevée, permettant détection des interactions faibles que CW EPR a du mal à distinguer.
  • # Observer les interactions de manière sélective
    En concevant différentes séquences d'impulsions, l'EPR pulsé peut observer de manière sélective les interactions électron-électron et électron-nucléaire, ce qui permet d'obtenir des spectres EPR plus faciles à analyser.
  • # Fonctionnalité complète
    En plus des mesures de relaxation, des expériences ESEEM et HYSCORE, des modules optionnels tels que le système ENDOR, le système ELDOR/DEER, le système EPR résolu dans le temps/transitoire (TR-EPR) et les modules AWG sont également disponibles.
  • # Sonde pulsée haute performance
    La sonde pulsée présente une valeur Q réglable, qui équilibre une bande passante d'excitation plus large avec un champ de contrôle plus puissant. Le temps mort de détection est réduit à quelques centaines de nanosecondes.
  • # Amplificateur de puissance à semi-conducteurs
    Avec une puissance de sortie pulsée pouvant atteindre 500 W, le système est associé à une sonde RPE pulsée haute performance pour une excitation efficace par impulsions dures. Sa stabilité de phase à long terme assure une amplification plus précise des impulsions micro-ondes lors d'expériences complexes avec séquences d'impulsions.
  • # Technologie de génération d'impulsions
    Le générateur d'impulsions prend en charge la lecture cyclique illimitée de séquences d'impulsions, offrant une résolution temporelle d'impulsion micro-ondes allant jusqu'à 50 ps, améliorant ainsi la résolution spectrale en mode pulsé. Grâce au module AWG, la génération d'impulsions micro-ondes devient plus pratique et plus flexible.
  • EPR Applications in Chemistry
    EPR en chimie
    Explorez les mécanismes de réaction en chimie organique, électrochimique et de coordination, surveillez les intermédiaires radicaux libres et soutenez la découverte de médicaments, l'analyse structurelle des composés de coordination et les synthèses organiques.
  • EPR in Life Sciences
    EPR en sciences de la vie
    Procédés d'oxydation avancés, photocatalyse, surveillance de la pollution atmosphérique, traitement des eaux usées, assainissement des sols, suivi de la pollution par les métaux lourds, radicaux libres persistants dans l'environnement (EPFR), etc.
  • EPR in Materials Science
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    Défauts cristallins, matériaux magnétiques, semi-conducteurs, matériaux de batterie, défauts de fibres optiques, matériaux polymères, etc.
  • EPR in Food Science
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    Détection et identification de l'irradiation des aliments, durée de conservation de la saveur de la bière, détection du rancissement des huiles comestibles, etc.
  • Applications of EPR in Biomedicine
    EPR en biomédecine
    Caractérisation de l'activité antioxydante, caractérisation des métalloenzymes, marquage de spin des biomacromolécules, etc.
  • Application of EPR in medical research
    EPR dans la recherche médicale
    Recherche sur la protection contre les maladies professionnelles, traitement médical d'urgence en cas de rayonnement nucléaire, dosimétrie de l'alanine, recherche sur l'irradiation par radiothérapie du cancer, etc.
  • Applications of EPR in Industry
    EPR dans l'industrie
    Recherche sur le vieillissement des revêtements, identification des défauts des diamants, efficacité des filtres à tabac, contrôle de la qualité pétrochimique, détection des inhibiteurs résiduels, facteur de protection des radicaux libres cosmétiques, etc.
  • EPR in Geoarchaeology
    EPR en géoarchéologie
    La datation quaternaire (allant de milliers à des millions d'années) est obtenue grâce à l'analyse EPR des fossiles, des roches, des coraux, du quartz et des sols.
  • EPR in Biological Structure Analysis
    EPR dans l'analyse de la structure biologique
    La double résonance électronique (DEER) est un outil essentiel pour déterminer les structures biomoléculaires. Elle mesure l'intensité des interactions électron-électron et fournit des informations sur la distance entre les sites marqués, permettant ainsi la résolution des structures biologiques. Cette technique permet de mesurer des distances comprises entre 1,7 et 8 nm et constitue un outil d'analyse structurale non destructive.

Détente par rotation

Les propriétés de relaxation de spin reflètent les processus de transfert et de dissipation d'énergie après que le spin a absorbé de l'énergie et est passé à l'état excité. La mesure des temps de relaxation de spin permet d'obtenir des informations dynamiques et structurelles approfondies, une étape cruciale pour élucider la structure chimique des matériaux et un aspect clé de la recherche en informatique quantique. La RPE pulsée mesure généralement le temps de relaxation transverse (T). 2 , relaxation spin-spin) et le temps de relaxation longitudinale (T 1 , relaxation spin-réseau). Dans les systèmes complexes, les différences de temps de relaxation entre les différents centres paramagnétiques peuvent être exploitées en concevant des séquences d'impulsions appropriées pour acquérir sélectivement des signaux et éliminer les interférences.

  • Longitudinal T1 relaxation time results and pulse sequence
    T longitudinal 1 résultats du temps de relaxation et séquence d'impulsions
  • Transverse T2 relaxation time results and pulse sequence
    T transversal 2 résultats du temps de relaxation et pouls séquence

Modulation d'enveloppe d'écho de spin électronique (ESEEM)

L'ESEEM est une technique utilisée pour étudier les interactions entre électrons et noyaux, détectant principalement les interactions hyperfines faiblement couplées et les interactions quadrupolaires nucléaires. L'application d'une transformée de Fourier au spectre temporel acquis permet d'obtenir un spectre fréquentiel. Les fréquences détectées permettent d'identifier les types de noyaux entourant l'électron, ainsi que le nombre de noyaux en interaction.

  • 3P-ESEEM Spectrum of Coal
    Spectre 3P-ESEEM du charbon
  • 3P-ESEEM Spectrum of CoTPP(py)
    Spectre 3P-ESEEM de CoTPP(py)

Corrélation de sous-niveau hyperfin (HYSCORE)

HYSCORE est essentiellement une expérience ESEEM bidimensionnelle dans laquelle la corrélation est transférée d'une variété de spins électroniques à une autre, permettant de résoudre les pics d'absorption superposés. Les expériences HYSCORE détectent non seulement les fréquences de Larmor des noyaux pour identifier leurs types, mais fournissent également des informations sur le couplage hyperfin. Cela permet de différencier les interactions hyperfines et de permettre une détection nucléaire sélective.

  • HYSCORE Spectrum of LiF Single Crystal
    Spectre HYSCORE du monocristal LiF

Système de résonance nucléaire double électronique pulsée (ENDOR)

L'ENDOR pulsé est une technique de double résonance qui allie la haute résolution et la sélectivité nucléaire de la résonance magnétique nucléaire à la haute sensibilité de la résonance paramagnétique électronique. Grâce à des impulsions radiofréquence (RF), les transitions RMN sont excitées, ce qui module l'écho de spin électronique. En faisant varier la fréquence RF et en surveillant l'intensité de l'écho, l'expérience permet de détecter sélectivement les couplages électron-nucléaire faibles et forts, fournissant ainsi des informations environnementales locales à quelques angströms près autour du spin électronique. Un système ENDOR optionnel comprend des composants tels qu'un résonateur ENDOR, une source RF et un amplificateur RF.

  • ENDOR spectrum of a LiF single crystal
    Spectre ENDOR d'un monocristal de LiF
  • Davies ENDOR spectrum of a calcite sample
    Spectre Davies ENDOR d'un échantillon de calcite

Système de résonance électron-électron double (ELDOR/DEER)

La technique DEER étudie les interactions électron-électron et permet de déterminer la distance entre deux centres paramagnétiques. Associée au marquage de spin dirigé (SDSL), la technique DEER mesure les distances entre les sites de marquage de spin sur les molécules cibles, permettant ainsi l'analyse des structures et interactions biomoléculaires. Cette technique est largement utilisée en biologie structurale et en science des polymères pour mesurer les distances, notamment les interactions protéine-protéine, protéine-ADN, la liaison au substrat et les sites de coordination des métaux. Le système DEER, disponible en option, utilise deux sources micro-ondes pour contrôler indépendamment les différents spins électroniques.

  • DEER experimental results for nitroxide-labeled molecules (ACERT Biradical Standards for ESR Distance Measurements)
    Spectre biradical du DEER (normes biradicales ACERT pour les mesures de distance ESR)

Générateur de formes d'ondes arbitraires

Un générateur de formes d'ondes arbitraires permet de produire des impulsions micro-ondes de n'importe quelle forme. Il permet des modifications flexibles de l'amplitude, de la phase, de la fréquence et de l'enveloppe des impulsions, facilitant ainsi des expériences d'impulsions personnalisables et complexes.

  • Arbitrary Waveform Generator

Système EPR à résolution temporelle/transitoire (TR-EPR)

La TR-EPR combine des techniques résolues en temps avec la spectroscopie par résonance paramagnétique, permettant d'atteindre des résolutions temporelles allant jusqu'à la nanoseconde. Le système comprend principalement un contrôleur numérique principal, un laser pulsé haute énergie pour une excitation optique stable, un mesureur d'énergie laser pour le suivi de la puissance du laser pulsé et un résonateur diélectrique pour la détection des signaux RPE. La TR-EPR permet d'étudier les espèces transitoires telles que les radicaux ou les états triplets excités dans les processus de réaction rapide, en détectant les espèces dont la durée de vie est comprise entre la microseconde et la nanoseconde. Ceci est essentiel pour étudier la cinétique des réactions radicalaires et comble les lacunes dans la détection des espèces à courte durée de vie avec les équipements traditionnels.

  • Transient EPR spectrum of pentacene (in p-terphenyl crystal)
    Spectre RPE transitoire du pentacène (dans le cristal de p-terphényle)

Système à température variable (système VT) avec cryostat

La température affecte directement les états et la dynamique du spin des électrons, rendant le contrôle de la température essentiel pour les études RPE. Des températures ultra-basses aux températures élevées, différents régimes de température révèlent divers phénomènes physiques, chimiques et biologiques. Le système à température variable comprend un système cryogénique et un système à haute température, offrant aux chercheurs un aperçu des propriétés des matériaux et des mécanismes réactionnels.

  • Helium-Free Variable Temperature System (From 4 K to Room Temperature)
    Système cryogénique sans hélium (4 K à 300 K)
  • Liquid Helium Variable Temperature System (From 4.4 K to Room Temperature
    Système cryogénique à flux continu d'hélium liquide (4,4 K à 300 K)

Intelligence artificielle (IA) + système EPR

Analyse spectrale EPR AI, applicable à 90 % des échantillons

  • AI EPR spectral analysis
    Avant
  • AI EPR spectral analysis
    Après

Liaison automatique des bases de données littéraires

  • Automatic linking of literature databases

Modernisation du spectromètre EPR

Modernisez votre instrument EPR vieillissant pour répondre aux exigences rigoureuses de la recherche EPR de pointe

Modes d'acquisition de signaux pulsés Acquisition transitoire, acquisition en un seul point et tests d'intégration
Canaux pulsés 12 canaux (dont +X, -X, +Y, -Y, 4 canaux de contrôle et 4 canaux extensibles), prenant en charge le cycle de phase
Résolution temporelle d'impulsion 0,05 ns
Nombre d'impulsions 20 000 par canal, avec lecture en boucle illimitée
Puissance de sortie de l'amplificateur de puissance à semi-conducteurs Jusqu'à 500 W
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