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AVANCE Manual

1. lt Frequenz MHz 600 148 600 138 a 600 128 SFO1 Die Abbildung macht deutlich da die NMR Signale welche von den Protonen unserer hypothetischen Probe emittiert werden nur einen Teil der spektralen Breite einnehmen Man kann deshalb die spektrale Breite ohne relevanten Daten verlust reduzieren Ein Vorteil von der Verringerung von SW ist da die spektrale Aufl sung erh ht wird Ein Nachteil ist da die Zeit f r die Datenaufnahme pro portional anzeigt In Kapitel 3 Einf hrende Theorie und Terminologie wurde festgehalten da die chemische Verschiebung von Protonen selten 14 ppm bersteigt Dies ent German Version 002 GER 83 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos spricht 8 4 kHz auf einem 600 MHz Spektrometer Figure 7 9 zeigt das hypothe tische Spektrum mit einem Wert f r SWH der von 20 kHz auf 8 4 kHz verringert wurde Figure 7 9 Spektrum mit BF1 600 13 MHz 01 8 kHz SWH 8 4kHz lt 8 4kHz gt lt Frequenz lt be pr MHz K N 600 1422 600 1380 600 1338 600 13 SFO1 BF1 Es sollte festgehalten werden da der Wert von SWH der in einem realen Experiment benutzt wird nur durch die Analysenbedingungen der Probe und der erforderlichen spektralen Aufl sung bestimmt wird Der Wert von 14 ppm f r Pro tonenspektren stellt sicher da die meisten Protonensignale auch detektiert wer den F r eine ausf hrliche Analyse von bestimmten Signalen werden t
2. ssssssesessseerrerenn 110 Einstellung der Entkopplungsparameter s ssesseerrseeenn 112 Das Pulsprogramm zgpg30 nenn 113 Grundlegende Storungssuche ANEREN 117 Einf hrung u aaa 117 An und Ausschalten des Spektrometers 117 Anschalten des Spektrometers 244444sHese nennen 118 Ausschalten des Gpektrometers 118 Starten von XWIN NMR f r Windows Systeme 119 Starten von XWIN NMR f r SGI IRIX Systeme 119 Contents vi ei 121 FE 1 0 BEPPEREENRERIEEEEEREEERERFFEFPEREEBBERRFESEEFEEEEEEEFOCEENEDEBETF 123 Tee TE EE 125 GEIR German Version 002 Einfuhrung Ziel dieses Handbuches ist es einen relativ unerfahrenen Benutzer zu befahigen eine Reihe von grundlegenden hochaufl senden 1 D eng High Res NMR Ex perimenten auszuf hren Als Beispielsubstanz wird Cholesterylacetat herangezo gen Es werden sowohl Protonen als auch Kohlenstoffmessungen mit und ohne Protonenentkopplung beschrieben Benutzt werden die Standardparameters tze die mit dem XWIN NMR Softwarepaket geliefert werden um den Benutzer zu un terst tzen Der Benutzer soll lernen diese Standardparameters tze einzulesen Dar ber hinaus werden gro e Anstrengungen unternommen dem Benutzer die Bedeutung der verschiedenen Parameter verst ndlich zu machen Dieses Hand buch wird sich insbesondere mit der Datenaufnahme befassen was in einem ge wissen Ma auf Kosten der Beschreibung
3. 98 89 13C ja 126 1 11 Bes ja 49 75 53 Sie ja 41 24 47 b Lokale atomare Umgebung Die Basis Resonanzfrequenz wird aufgrund der lokalen Umgebung in der sich das Isotop befindet geringf gig ver ndert Der exakte Wert der Resonanzfre quenz f r einen H Kerns in einer bestimmten Verbindung h ngt von den an ihn gebundenen Atomen und seiner Umgebung ab Der Kern ist von Elektronen um h llt die als bewegte elektrische Ladung mit daraus resultierendem Magnetfeld betrachtet werden k nnen Diese Elektronen bewirken eine magnetische Abschir mung des Kerns Das Ausma der Abschirmung h ngt von der genauen atoma ren Umgebung ab Die Gr e der typischen Variationen des lokalen Feldes die sich in Frequenzvariationen u ern h ngt vom Isotop und der Magnetfeldst rke in der sich die Probe befindet ab Die untenstehende Tabelle zeigt typische Re sonanzvariationen der beiden am meisten benutzten Kerne in der NMR Spektro skopie H und 13C Nat rlich hat die lokale atomare Umgebung nur einen relativ kleinen Einflu auf die Basis Resonanzfrequenz Table 3 2 Frequenz Variationen festgestellt f r einen 11 7 T Magneten K Typische Variation der Basis Resonanzfrequenz die auf ern g H z die lokale atomare Umgebung zur ckzuf hren ist 1H 6 kHz 13c 100 kHz blicherweise werden NMR Signale als Spektum dargestellt und hinsichtlich zweier Parameter Frequenz und Intensit t analysiert Nach
4. Der 1H Ausgang des BLA2BB ist mit dem H HPPR verbunden und der X Aus gang ist mit dem X BB HPPR Modul verbunden Diese Verbindungen sind ein deutig und es gibt keine M glichkeiten f r Fehler Wenn das System auch einen internen BLAX300 enth lt gibt es zwei m gliche X Verstarker Gleichg ltig wel 72 131 GEIR German Version 002 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle cher X Verst rker im Beobachtungskanal gew hlt wurde m ssen Sie nur sicher stellen da ein Kabel den Ausgang dieses Verstarkers mit dem HPPR X BB Modul verbindet Fur Systeme mit externen Verstarkern Es gibt eine Vielzahl von m glichen Verst rkerkonfigurationen Einige Verst rker haben drei m gliche Ausg nge die mit X 19F und Hs gekennzeichnet sind Unabh ngig von der Konfiguration gilt das gleiche Basisprinzip Wenn ein Ver st rker im edasp Fenster ausgew hlt wurde stellen Sie sicher da der gew hl te Ausgang des Verst rkers entweder physikalisch an das entsprechende HPPR Modul angebunden ist oder eine direkte Verbindung zum Probenkopf vorliegt 5 Vorverst rker In Abh ngigkeit vom System k nnen bis zu f nf HPPR Module konfiguriert wer den In vielen Systemen gibt es eine eins zu eins Verbindung zwischen Verst r kerausgang und HPPR Modulen Welcher Verst rkerausgang auch immer zur bertragung des Beobachtungspulses benutzt wird er mu immer ber ein HPPR Modul verbunden sein Entkopplungskan le sind ge
5. Der Leser sollte sich der Vereinfachungen die im obigen Beispiel gemacht wur den bewu t werden Der Wert der 1H Tragerfrequenz eines 500 MHz Spektrom ters wird nicht genau 500 MHz sein Die Tragerfrequenz welche zur Berechnung der ppm Werte herangezogen wird sollte der pr zise Wert des SF01 Parameters sein Gleiches gilt fur 600 MHz und 400 MHz Spektrometer Die Tragerfrequenz wird nicht exakt 600 MHz bzw 400 Mhz sein Beachten Sie da ein positiver ppm Wert eine Frequenz oberhalb der TMS Fre quenz kennzeichnet Er wird gegen ber TMS als tieffeldverschoben definiert 1H NMR Chemische Verschiebung 3 4 Das am h ufigsten beobachtete Isotop in NMR Experimenten ist 1H Deshalb soll sich damit nun detallierter befa t werden Ein H Kern besteht aus einem einzel nen Proton Spektren in denen 1H der beobachtete Kern ist werden daher als Protonenspektren bezeichnet Es wurde schon vorher gesagt da ein Proton in einem 11 7 T Magneten eine Basis Resonanzfrequenz von ungef hr 500 MHz aufweisen wird die exakte Re sonanzfrequenz aber auch von der lokalen atomaren Umgebung abh ngen wird Die Resonanzfrequenz eines Protons aus einem Chloroformmolek l wird gering f gig anders sein als die eines Protons von Benzol CgHg Somit gibt die emittierte Frequenz dem Analytiker Informationen ber die lokale atomare Nach barschaft in der sich ein Proton befindet Dies ist die Basis der NMR Die Variation der exakten Resonanzfrequenz wir
6. Smm H C N z6 zg 16384 cDC13 64 0 37593 984 2 294555 0 2179705 8192 13 300 6 00 303 0 2 00000000 150 9178393 MHz F2 Processing parameters SI WDW LB 108 131 16384 EM 3 00 Hz E Fe ee a Ve ee E E 200 180 160 120 100 40 Das wiederholte Scanning hat die Zahl der signifikanten Signale dramatisch er h ht aber das Spektrum enth lt noch immer zuviel Rauschen Der Benutzer k nnte nun SW und die Beobachtungsfrequenz unter Benutzung der im Abschnitt Justieren der Spektralen Breite mit der SW SFO1 Funktion on page 10 beschriebenen SW SFO1 Funktion optimieren 2 Der n chste Schritt ist dann nicht die weitere Erh hung der Scans sondern die Entkopplung der 13 Signale von den Protonen Dies wir imnachsten Kapitel be schrieben German Version 002 13C Spektrum mit Entkopplung Einf hrung Prozedur 11 1 Die folgende Beschreibung benutzt den Standard Parametersatz C13CPD der speziell f r die Beobachtung von Kohlenstoff mit Protonenentkopplung unter Be nutzung einer CPD Sequenz Composite Pulse Decoupling entwickelt wurde Kanal 1 wird zum Senden eines Kohlenstoff Pulses zur Beobachtung engl ob serve verwendet w hrend die Protonenentkopplung bevor w hrend und nach der Akquisition auf Kanal 2 gesendet wird Eine Eigenschaft des Pulsprogramms ist die Einstellung der Entkopplungsleistung genau vor dem Beobachtungspuls Alle Einzelheiten sind im Pulsprogramm zgpg30
7. 51D sequence A OO N gt jusing 30 degree flip angle 5 include lt Avance incl gt 1ze 2d1 p1 0 33 ph1 go 2 ph31 wr 0 Eigentliches Impuls programm m Oo Oo Oo N D ch exit 12 ph1 02201331 13 ph31 0 2201331 14 pl1 f1 channel power level for pulse default 15 p1 f1 channel 90 degree high power pulse Anmerkungen D 16 d1 relaxation delay 1 5 T1 w Zeile 5 ist keine Kommentarzeile sondern ein Standardeinschlu amp von Pro grammierungstext der in seperaten Dateien definiert ist Zeile 6 1 ze Vor dieser Zeile steht kein Semikolon und somit ist dies die erste richtige Programmzeile Jede Zeile innerhalb eines Programms kann nummeriert werden um Schleifen zu erleichtern Diese hier ist nat rlich als Zeile 1 gekenn zeichnet Das Kommando ze zero bewirkt da alle Daten die sich noch im Speicher befinden durch Aufnahmedaten des ersten Scans ersetzt werden Die Daten der nachfolgenden Scans werden dann im Speicher dazu addiert Das ARTIS German Version 002 Details des zg30 Programmes Kommando ze leert also den Speicher oder setzt ihn zu Null um ihn f r die Da ten vorzubereiten die wahrend des Experiments akquiriert werden Line 7 2 d1 Diese Zeile enth lt eine Wartezeit Die Wartezeit wird d1 genannt Eine Wartezeit ist einfach eine Pause in der kein Puls gesendet wird Die L nge der Wartezeit kann durch Eingabe eines passenden Wertes in d
8. 73 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle 73 Numerische Erkl rung von Sende Basis und Offset Fre UE ET WEE ER Pulsprogramme Kommando as ased 85 Die Puls Programme zg and Zg30 cecene 85 Details des zg30 Programmes 85 Die Kommandos as und ased nennen 88 Protonen Spektrum nennen 91 Einf hrung u a a a an 91 Erzeugung eines neuen Datensatzes l enn 91 Einlesen des Standard Parametersatzes annecnceeeeen 92 Das getprosol Kommando een nennen nennen 92 Setzen der Empf ngerverst rkung u z22ssess nennen 94 Beginn der Akquisition zessssessseennnennnnnnnnennnnnnnnnn nn 94 Fourier Transformation und Phasenkorrektur des Spektrums 96 Grundlegende Prozessierung Fourier Transformation 97 Phasenkorrektur 44444 ssnaenenenennnenennennne nenne nenn 98 Kalibrierung des Gpektirums 99 Prozedur um ein Spektrum horizontal zu Spreizen 100 KalibrierungSprozedur essen nenn nennen 101 Justieren der Spektralen Breite mit der SW SFO1 Funktion E IL AE EEE 102 Einstellen von SW f r das Cholesterylacetat Spektrum 102 Erh hung der Scan Anzahl nennen 104 13C Spektrum ohne Entkopplung 105 Einf hrung E 105 Prozedur 2 2 u ee en 105 13C Spektrum mit Entkopplung u 109 Einf hrung u a 109 PTOZEHUR Aussen naar aha 109 Ermittlung der Entkopplungsfrequenz
9. ein um das Spektrum zu transformieren und eine au tomatische Phasenkorrektur durchzuf hren Veschiedene andere Prozessierungstechniken wie z B manuelle Phasenkorrek tur und Kalibrierung werden noch beschrieben Die Schritte 1 2 3 und 4 sind schon in fr heren Abschitten beschrieben worden Wir beginnen hier mit Schritt 5 Erzeugung eines neuen Datensatzes 9 2 Wir empfehlen Ihnen einen neuen Datensatz zu erzeugen bevor Sie die passen den Aufnahmeparameter einstellen In der folgenden Beschreibung werden Datens tze mit speziellen NAMES erzeugt Sie k nnen aber auch irgendeinen NAMEN verwenden Dem Benutzer wird empfohlen immer zuerst einen neuen Datensatz zu erzeugen bevor Aufnahmeparameter eingestellt werden Auf diese Weise kann der Effekt der Modifikation immer durch Vergleich der beiden Daten s tze verfolgt werden Der einfachste Weg einen neuen Datensatz zu erzeugen ist den Parameter EXPNO zu inkrementieren Erzeugen Sie einen neuen Datensatz Geben Sie edc ein und erzeugen Sie den folgenden Datensatz German Version 002 GER 91 131 Protonen Spektrum NAME hydrogen EXPNO 1 PROCNO 1 Klicken Sie auf Save Einlesen des Standard Parametersatzes 9 3 Laden Sie den Standard Parametersatz mit dem Titel PROTON durch Eingabe von rpar proton ein Wenn dies geschehen ist klicken Sie auf acqu und proc und dann auf copy Unabh ngig von jeder vorherigen Einstellung in edasp
10. oder der gr nen und roten LED s auf dem HPPR Bildschirm Beide Methoden werden nun beschrieben aber au er Wenn es m glich ist den Bildschirm zu beobachten ist die erste Methode allerdings die gebr uchlichere und wird deshalb zuerst beschrieben Warnung Die Tuning und Matching Schrauben die nun beschrieben wer den haben einen eingeschr nkten Spielraum Deshalb wird eine Abstim mung ber diesen Bereich hinaus den Probenkopf besch digen Tuning and Matching bei Verwendung der Wobble Kurve 6 6 1 Die Wobble Routine arbeitet in dem ein schwaches Signal zum Probenkopf ber tragen und der Probenkopf und Kabelwiderstand mit einer 50 Ohm Referenz im HPPR verglichen wird Die bertragene Frequenze ist um SFO1 SFO2 etc zen triert variiert aber periodisch ber einen Bereich der durch die Gr e WBSW siehe unten bestimmt wird Die resultierende Kurve ist eine wohlbekannte Ant wortkurve des Resonanzkreises Sie ist einfach ein Ma f r die Amplitude des re flektierten Signals vertikale Achse gegen die Frequenz horizontale Achse Matching bedeutet da der Probenkopf so abgestimmt wird da das Minimum der Wobble Kurve am unteren Birschirmrand ist d h sie ber hrt die horizontale Frequenzachse Dies repr sentiert eine minimale Reflektion des bertragenen Signals Tuning bedeutet sicherzustellen da dies bei der bertragungsfrequenz SFO1 SFO1 etc passiert die sich in der Mitte der horizontalen Achse
11. Kommandozeile einzugeben als dies ber die eda Tabelle zu tun Wieder er scheinen Leistungslevel in der eda Tabelle in Gro buchstaben w hrend die di rekte Eingabe in ein Pulsprogramm oder in die XWIN NMR Kommandozeile Kleinschreibung erfordert Die maximale Leistung minimale Abschw chung ist f r jeden Kanal aus histori schen Gr nden 6db Diese Konvention wurde beibehalten um nderungen f r erfahrene Benutzer bei der Verwendung neuerer Spektrometer zu minimieren Beachten Sie da reduzierte Leistungslevel durch Vergr erung des Abschw chungslevels welches auf das Anregungssignal angewandt wird erreicht wer den GBR German Version 002 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle Figure 7 6 Beziehung zwischen Leistung und Abschw chung zunehmende Abschw chung 6dB 0dB 120dB max min Energie Energie erga er abnehmende Energie Die Benutzer sollte sich bewu t machen da der einfachste Weg einen Proben kopf zu besch digen die Anwendung eines zu hohen Leistungslevels ist Aus die sem Grund ist das Standardlevel das Standardparameters tzen zugeordnet ist immer 120 dB Die stellt die gr te Abschw chung dar was bedeutet das kein Signal gesendet wird Die Benutzer sollten mit dem Systemverwalter abkl ren bis zu welchem Leistungslevel die verschiedenen Probenk pfe betrieben werden k nnen oder die getprosol Routine verwenden Sie wird im Abschnitt D
12. Line 13 go 2 ph31 Diese Standardzeile wurde erneut im Abschnitt Details des zg30 Program mes on page 85 beschrieben Line 14 wr 0 Beschrieben im Abschnitt Details des zqg30 Programmes on page 85 Line 15 d11 do f2 do steht fuer Entkopplung aus decoupling off German Version 002 GER 115 131 13C Spektrum mit Entkopplung 116 131 GEIR German Version 002 Grundlegende Storungssuche Einf hrung 12 1 F r eine Anf ngereinf hrung ist es unm glich ein fortgeschrittenes Level der St rungssuche zu beschreiben Trotzdem sollten alle Benutzer in der Lage sein ein komplettes An und Abschalten des Systems durchzuf hren Figure 12 1 Position der Hauptschalter von Konsole AQS and BSMS MAINS SWITCHES ON OFF Achtung Mit dem Ausschalten der Konsole werden alle Ger te ausgeschaltet auch das BSMS und das AQS BLAXH 300 50 IREME BLAX 300 50 a maro 100 Ich Op r F D TTL TTL i SO warmen sls ML BLAX 300 500 ee An und Ausschalten des Spektrometers 12 2 Im normalen Betrieb bleiben die cabinet mains Untereinheiten und der Host Computer angeschaltet auch wenn kein Experiment l uft Wenn einzelne Einhei ten innerhalb des AQS oder BSMS ausgetaucht werden sollen m ssen die ent sprechenden Einheiten des AQS oder BSMS abgeschaltet werden Es ist nicht notwendig das ganze System abzuschalten German Version 002 Gr 117 131 Grund
13. dB unterhalb der S ttigung einnimmt Der Beginn der S ttigung ist der Wert der LOCK POWER bei dem das Lock Level instabil wird und zu schwingen beginnt 5 Aktivieren Sie die Z Taste on axis Z1 am BSMS Benutzen Sie den schwarzen Drehknopf um den Wert f r den Z Shim so einzustellen da das Lock Level ein Maximum erreicht 6 Aktivieren Sie die Z Taste Stellem Sie den Z Shim so ein da das Lock Le vel ein Maximum erreicht Eventuell m ssen Sie die LOCK GAIN verringern um das Signal auf dem Bildschirm zu halten 7 Wiederholen Sie die Schritte 5 und 6 bis keine weitere Verbesserung mehr er reicht werden kann 8 Zuletzt stellen Sie die LOCK PHASE so ein da das LOCK LEVEL maximal ist 9 Schalten Sie den Proben Spin ab und stellen Sie die X und Y Shims evtl auch X Y Z0 so ein da das Lock Level wieder ein Maximum erreicht Beachten Sie Nach einer gewissen Zeit k nnen sich die Bedingungen innerhalb und au erhalb des Magneten leicht ver ndern Um eine optimale Leistungsf hig keit zu erhalten m ssen die Shims h herer Ordnung wie Z Z and Z5 nachge stellt werden Au erdem ist f r Proben in H20 D20 intensiveres Shimmen notwendig um eine optimale Wasserunterdr ckung zu erreichen Das Lock Level ist nicht das beste Kriterium f r eine Absch tzung der Magnetho mogenit t Obwohl eine Beschreibung den Rahmen des Handbuches berschrei tet ist die Linienform Breite und Symme
14. da hei t das Puls programm welches unter PULPROG in der eda Tabelle steht Versichern Sie sich da zg30 das aktuelle Pulsprogramm ist und geben Sie ased ein Die Anzeige wechselt zu einer eda hnlichen Tabelle Beachten Sie aber da die eda Tabelle die kompletten Verz gerungs und Pulslisten anzeigt w hrend die ased Tabelle nur p1 und d1 enth lt Das h ngt damit zusammen da zg30 keine anderen Pulse und Verz gerungen verwendet Die Parameter k n nen nun dem Experiment entsprechend angepa t werden Jede nderung wird in die eda Tabelle bertragen Klicken Sie auf SAVE um in das Hauptmen zu r ckzukehren Somit ist ased ein n tzlicher Befehl denn er konzentriert sich auf die f r ein spezifisches Experiment relevanten Parameter W hrend ased alle relevanten Parameter auf einmal anzeigt geschieht dies mit as nacheinander 1 Geben Sie as ein Auf dem Bildschirm werden die aktuellen Werte von PULPROG wie in zg30 angezeigt GER German Version 002 Die Kommandos as und ased 2 Drucken Sie die enter Taste Das Pulsprogramm zg30 wird auf dem Bild schirm angezeigt Dies ermdglicht es dem Benutzer das aktuelle Pulspro gramm anzuschauen Der Benutzer wird nun aufgefordert den verschiedenen relevanten Aufnahmepa rametern von zg30 Werte zuzuordnen Der aktuelle Wert des Parameters wird angezeigt Dr
15. eda Tabelle geklickt wird Vorausgesetzt die Hardware FCU s Router s SGU s etc wurde richtig ange schlossen und konfiguriert kann der Benutzer jedes Experiment aufsetzen solan ge es im edasp Fenster verf gbar ist Die Software ber cksichtigt die Verkabelung zwischen FCU s und Verst rkern genauso wie interne Schaltungen in Routern und Verst rker siehe Figure 7 2 Wenn z B Protonen als zu be obachtender Kern gew hlt wurden Kanal 1 wird FCU2 als default gew hlt wer den weil dies mit der Verkabelung bereinstimmt Beachten Sie da die Software nicht die Verbindungen zwischen Verst rkerausg ngen und HPPR kon trollieren kann Obwohl die Verbindung zum HPPR im edasp Fenster angezeicht wird haben im edasp Fenster durchgef hrte Ver nderungen der HPPR Verbin dungen keinen physikalischen Einflu auf die Hardware Der Benutzer mu si cherstellen da die entsprechenden Kabelverbindungen vorhanden sind Beachten Sie Die HPPR Module werden angezeigt um es der Software zu er m glichen das letztendliche Ziel des F1 Kanals zu erkennen da dieses Modul als OBS Modul gew hlt wird Der Benutzer sollte sich in aller Ruhe mit dem edasp Fenster vertraut machen nderungen im edasp Fenster haben absolut keine Auswirkung auf irgendeine Spektrometerhardware bis der Befehl ii initialize interfaces gegben wird So gar nach der Initialisierung aller Interfaces wird die aktuelle Puls bertragu
16. geht das Programm zur ck zu der Zeile die mit 2 beginnt also Zeile 7 Der ganze Vorgang wird NS mal wiederholt unter der An nahme da DS 0 ist Wenn NS 8 werden die Zeile 7 8 und 9 achtmal durch laufen In Zeile 9 wird au erdem die Phase des Emph ngers mit ph31 gesetzt Die Notwendigkeit eines Delays d1 in Zeile 7 sollte nun einleuchtender sein Die Anregung einer NMR Probe mit einer Serie von Pulsen ohne ausreichende Zeit zur Relaxation f hrt schnell in einen ges ttigten Zustand Das bedeutet da sie mehr Energie absorbiert als sie wieder abgibt Um der Probe Zeit zu aus reichender Energieabgabe zu geben steht der Delay d1 vor jedem Puls Man sagt auch man erlaubt der Probe zu relaxieren Line 10 wr 0 Dieses Kommando weist den Computer an die aufgenommenen Daten auf der Festplatte zu speichern Die Daten werden im aktuellen Datensatz der Uber die Parameter NAME PROCNO EXPNO etc definiert ist gespeichert Line 11 Exit Dieses Kommando teilt dem Computer mit da das Ende des Puls programmes erreicht ist Line 12 and 13 Diese beiden Zeilen definieren die Phasenzyklus Sequenz f r Sender ph1 und Empf nger ph31 Die Beschreibung wurde eingef gt um dem Leser eine Vorstellung von den Para meter zu geben die gesetzt werden m ssen wenn das Pulsprogramm zg30 ab laufen soll Besonders wichtig waren hierbei d1 p1 und pl1 Beachten Sie da die letzten drei Zeile des Pu
17. punkten im realen Teil und SI Datenpunkten im imagin ren Teil besteht Norma lerweise wird SI TD 2 gesetzt Wenn Sie den Parametersatz PROTON geladen haben k nnen Sie sich vergewissern da TD 64K und SI 32K ist Nach Eingabe von ft wechselt das Display automatisch ins Hauptfenster zur ck Wenn Sie wieder zum Akquisitions Fenster wechseln m chten geben Sie acqu ein Wenn die Daten in irgendeinem Stadium nicht mehr sichtbar sind klicken Sie auf die Skalierungsfunktion die in Figure 9 3 vorgef hrt wird um die Daten wieder auf dem Bildschirm zu holen Beachten Sie da das Spektrum nach dem ft Kommando verdreht auf dem Bildschirm erscheinen kann Dies wird mit der Phasenkorrekturtechnik die unten beschrieben ist behoben German Version 002 ARTSA 97 131 Protonen Spektrum Phasenkorrektur 9 8 Phasenverschiebungen sowohl vom gesendeten als auch vom empfangenen Si gnal sind innerhalb der Spektrometerhardware unvermeidbar und m ssen des halb korrigiert werden Wenn die Akquisitionsbedingungen oder parameter nicht ver ndert werden ist eine einmal ausgef hrte Phasenkorrektur konstant und kann gespeichert und wieder angewendet werden Die unten stehende Abbildung ist ein Beispiel f r die Effekte einer Phasenkorrektur Figure 9 4 Beispiel eines Spektrums mit Phasenkorrektur unten und ohne Phasenkorrektur oben XWIN NMR Version 3 1 on QUOKKA started by eng 98 131 Der Benut
18. 6 5 Spinnen der Probe nme 54 6 6 Tuning und Matching des Probenkopfes 54 Tuning and Matching bei Verwendung der Wobble Kurve Eid ee Eege 55 Tuning and Matching unter Verwendung der HPPR LEDs sided Aeddi dee AER Zeie 57 Tuning and Matching von mehr als einem Kern 58 6 7 Locken der Probe ccccccecceecceeceeeceeee ees eeeeeeeeeaeesaeeeas 59 Prozedur um die Probe zu locken aissnssisesssrerrersesree 61 6 8 Uu u EE 63 Anfangsshimmen AANEREN REENEN REENEN EEN 63 Routine SHIMMEN ccceeeeeeeec eee eeece teense eeaeeeeeeseeees 63 7 Vorbereitung zur Akquisition Datens tze edasp eda Kommandos ana aise 65 7 1 Einf hrung EE 65 7 2 REN EE 65 7 3 Erzeugung eines Datensatzes uunsnsssennsnnnnsnnssn tenes 68 7 4 Spektrometer Parameter edasp en 69 Aufbau des edasp Fensters ccceeeeeeceeeeeeeeeeee tees 71 1 ie UE 71 2 Logischer Kanal cccccceeeeneeeeeeeeaeeeaaeetaeeeeaees 71 Se KEE 72 4 Verst rker 20 2 ccccce cece ecec eee eeec eee eee eeeeeeeeeeeeeeeeeas 72 5 Vorverst rker 0 cccceeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeaeees 73 iv GEAR German Version 002 7 5 8 1 8 2 8 3 9 1 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 9 10 9 11 10 10 1 10 2 11 11 1 11 2 11 3 11 4 11 5 12 12 1 12 2 12 3 12 4 German Version 002 Contents Einige Bestandteile des edasp Fensters
19. Akquisitions Fenster anzuschauen 5 Geben Sie zq ein Beachten Sie da das Akquisitions Fenster jetzt das Fortschreiten der 64 Scans anzeigt Auch die verbleibende Experimentzeit wird wiedergegeben Die BSMS Tastatur blinkt bei jedem gesendeten Anregungspuls 6 Wenn die Akquisition beendet ist f hren Sie eine Fourier Transformation und eine Phasenkorrektur durch Das Spektrum sollte ein verbessertes Signal Rausch Verh ltnis zeigen An dieser Stelle m chten Sie vielleicht das SINO Programm kennenlernen Mit seiner Hilfe kann das Signal Rausch Verh ltnis automatisch berechnet werden Obwohl eine Beschreibung von SINO den Rahmen dieses Handbuches ber steigt finden Sie sie im XWIN NMR Processing Reference Manual im Hilfe Men Einen Vergleich von verschiedenen Spektren f hrt man am besten mit der DUAL Display Funktion durch Sie wird ebenfalls im XWIN NMR Processing Reference Manual beschrieben GER German Version 002 13C Spektrum ohne Entkopplung Einf hrung Prozedur 10 1 Dieses Kapitel beschreibt die Kohlenstoffanalyse einer Probe von Cholesterylace tat Es wird das Pulsprogramm zg30 verwendet welches keine Entkopplung ent h lt Das n chste Kapitel beschreibt ein Kohlenstoff Experiment mit Protonen Entkopplung welches sinnvoller w re Allerdings ist es f r Anf nger wertvoll eine Aufnahme ohne Entkopplung durchzuf hren um den Einfluss der Entkopplung zu verstehen Wenn sie nur ein Spektrum pr
20. Ein Messinstrument f r die Probenh he wird bereit gestellt um die Position des Probenr hrchens im Spinner zu kontrollieren Hiermit soll sichergestellt werden da die Probe richtig in den Spulen des Probenkopfes ausgerichtet ist Das Messinstrument f r die Probenh he besitzt eine Skalenein teilung und kann zur Bestimmung der Probenh he benutzt werden 1 Die Oberkante der wei en Plastikbasislinie wird f r 5mm Probenr hrchen mit Hilfe der Skalierung zwischen 18mm und 20mm unterhalb der Mittellinie 0mm Linie positioniert F r 10mm Probenr hrchen wird diese Basislinie auf 20mm unterhalb der Mittellinie gesetzt Es handelt sich hierbei nur um vorgeschlagene Werte f r die Probenh he und Sie sollten bei Ihrem Systemmanager die f r Ihren speziellen Magneten und Probenkopf passenden Werte erfragen Wenn Sie sich einmal auf eine Pro benh he festgelegt haben sollten Sie diese immer wieder benutzen um den Shimaufwand bei jedem Probenwechsel zu minimieren 2 Halten Sie das Probenr hrchen an der oberen Spitze plazieren Sie es in den Spinner und den Spinner in das Probenh henme ger t 3 Dr cken Sie das Probenr hrchen sanft herunter so da die Probenh he ober und unterhalb der Mittellinie gleich ist Wenn das Probenvolumen gro genug ist schieben sie das Probenr hrchen bis auf die wei e Plastikbasis herunter 4 Entfernen Sie das Me ger t bevor Probe und Spinner in den Magneten eingef hrt werden GBR German Versi
21. Experiment Number Jeder Rohdatensatz erh lt eine eigene EXP NO Eine einzige chemische Substanz k nnte zum Beispiel mehrfach aber unter Verwendung verschiedener Aufnahmeparameter untersucht werden Um zwischen diesen verschiedenen Rohdatens tzen unterscheiden zu k nnen wird jedem eine eigene EXPNO zugeordnet 5 PROCNO Processing Number Die PROCNO wird zur Unterscheidung von unterschiedlich prozessierten Datens tzen die zum gleichen Rohdatensatz geh ren benutzt Der richtige Gebrauch der Datensatzparameter wird am besten an einem Beispiel erkl rt Die Parameter USER und DU werden jedoch nicht erw hnt da sie sich w hrend einer NMR Sitzung wahrscheinlich gar nicht ndern werden Beispiel Stellen Sie sich vor zwei Gramicidinproben sollen analysiert werden Wir k nnen zwischen ihnen unterscheiden in dem wir zwei unterschiedliche Datensatz NA MES grama and gramb vergeben Nun k nnen Sie sich noch entschliessen die FIDs Rohdaten von jeder Probe unter verschiedenen Bedingungen z B bei drei verschiedenen Temperaturen Tx Ty und Tz aufzunehmen Dem entsprechend k nnen Sie zwischen diesen Experimenten durch Zuordnung einer eigenen EXPNO unterscheiden Dies f hrt dann zu sechs Rohdatens tzen die in der nachfolgenden Tabelle auf gelistet sind GBR German Version 002 Table 7 1 Datens tze mit verschiedenen NAMEs and EXPNOs NAME EXPNO COMMENT grama 1 Tx grama 2 Ty grama 3 Tz g
22. H Modul wird zum Senden und Empfangen des Locksignals benutzt Die Verbindung der HPPR Moduls zum Probenkopf und den Verst rkern ist in Figure 4 6 dargestellt Ein wichtiger Aspekt der HPPR Technologie ist das Transmit Receive switching Das Signal welches in den Probenkopf geht wird ohne Ver nderung durch den HPPR gelassen Wenn nach der Anregung der Pro be der FID aufgenommen werden soll ver ndert sich der Signalweg so da der HPPR das empfangene Signal mit typischerweise 30dB verst rkt Der Trick hier bei ist das Umschalten so schnell wie m glich zu machen um Verluste zu unter dr cken ohne da das gesendete Signal das empfangene Signal berdeckt Figure 4 3 HPPR mit drei Modulen und Cover Modul Funktionsanzeige Cover Modul BEN Individuelle Module German Version 002 Gere 33 131 Systembeschreibung Der Probenkopf wird an der Unterseite des Magneten in das Shimsystem ein gesetzt und besteht im wesentlichen aus verschiedenen Spulen um sowohl das Anregungssignal zu senden als auch das emittierte Signal zu empfangen Der Probenkopf sendet und empfangt auch das Locksignal Magnet und Magnet Dewar 4 6 34 131 Eine Reihe von Magneten sind mit unterschiedlicher Starke verf gbar Die Starke des Magneten wird anhand der Frequenz des von Wasserstoffatomen emittierten Signals klassifiziert Je st rker der Magnet desto h her die Wasserstoff Fre quenz F r einen 500MHZ 11 7 T Magne
23. Routine zu ndern klicken Sie auf wobb SW im ACQU Fenster oder geben Sie wbchan in die Haupt XWIN NMR Kommandozeile ein oder wenn sie das HPPR Display benuzten klicken Sie auf CHANNEL SELECT f r den HPPR1 Benutzen Sie das Display Untermen f r HPPR2 ARTISTA German Version 002 Locken der Probe In jedem Fall werden die Kerne mit aufsteigender Frequenz gew hlt Locken der Probe 6 7 Alle Aspekte des Lockens k nnen manuell von der BSMS Tastatur aus ange glichen werden Neuen Benutzer empfehlen wir die Lock Routine die durch Ein gabe von lock in die XWIN NMR Kommandozeile gestartet werden kann zu benutzen Diese wird automatisch einige Lock Parameter angleichen um die Ein lock Routine zu optimieren Wie im Abschnitt Einf hrung in das Locksystem on page 37 erkl rt wurde werden deuterierte L sungsmittel benutzt um ein Signal zu erzeugen welches detektiert und kontrolliert werden kann Frequenz und Gr e des Signals h ngen vom benutzten L sungsmittel ab Der Hauptaufgabe der XWIN NMR Lock Routi ne besteht darin Parameter wie Lock Leistung Verst rkung und Frequenz auf Werte zu setzen die f r das jeweilige L sungsmittel geeignet sind Mit diesen Grundwerten die nahe bei denen liegen die man f r das jeweilige L sungsmittel erwartet kann das BSMS das Locksignal schnell lokalisieren und auf dieses lok ken Dabei wird ein Bereich von Frequenzen oder Magnetfeldwerten durchfah ren Die l sun
24. Sie auf die linke Maustaste und sie wird automatisch im Spektrum verankert 4 Positionieren den Cursor bei ungef hr 10 ppm und klicken Sie auf die mittlere Maustaste 5 Positionieren den Cursor bei ungef hr 1 ppm und klicken Sie auf die mittlere Maustaste 6 Klicken Sie auf die linke Maustaste um die Maus vom Spektrum zu l sen 7 Die spektrale Region von 1 bis 10 ppm erscheint nun auf dem Bildschirm GEAR German Version 002 10 11 Justieren der Spektralen Breite mit der SW SFO1 Funktion Gehen Sie in das Untermen utilities und klicken Sie auf SW SFO1 w h rend das aufgespreizte Spektrum auf dem Bildschirm zu sehen ist SW wird automatisch so eingestellt da nur die abgebildete Region einge schlossen ist Die Beobachtungsfrequenz SFO1 wird in die Mitte dieser Region gesetzt Sie k nnen dies in der eda Tabelle berpr fen Sie finden dort neue Werte f r SW ungef hr 11 ppm 01P und SFO1 Akquirieren Sie einen FID und f hren Sie eine Fourier Transformation und Phasenkorrektur durch Beachten Sie da fp jetzt nicht mehr unbedingt die korrekte phasenkorrektur liefert Das ist eine Folge der neuen Einstellungen f r SW und SFO1 Sie k n nen apk anwenden oder eine manuelle Phasenkorrektur durchf hren siehe Abschnitt 9 8 Erh hen Sie die Anzahl der Scans auf 16 akquirieren Sie ein Spektrum und f hren Sie Transformation und Phasenkorrektur durch Das Spektr
25. Tastatur Das Magnetfeld ist dreimensional und die Benennung der Shim Spulen versucht die algebraische Funktion im XYZ Koordinatensystem widerzugeben Ein Ma f r die Feldhomogenit t ist die H he des Locksignal auf dem Bildschirm das Lock Level bei konstanter Lockleistung und Verst rkung Je h her das Lock Level ist um so gr er ist die Feldhomogenit t Eine Methode des Shimmens umfa t deshalb die Beobachtung des Lock Bildschirm und die Anpassung der Shimstr me bis keine weitere Verbesserung der Lock Level H he mehr erzielt werden kann Beachten Sie Das Lock Level ist nicht das einzige Ma f r Feldho mogenitat welches zum Shimmen herangezogen werden kann Form und Fl che des FID k nnen ebenfalls benutzt werden Die folgenden Abschnitte befassen sich mit den beiden Kategorien des Shim mens die benutzt werden k nnen 6 8 1 Routine Shimmen Wenn ein Magnet das erstemal geladen wird mu er von Grund auf vom Installa tionsingenieur geshimmt werden Die Stromst rke in jeder einzelnen Shim Spule wird optimiert Die Vorgehensweise ist kompliziert da die Shims miteinander wechselwirken und die Anpassung einer Spule eine erneute Justierung einiger anderer Spulen zur Folge haben kann Der Magnet mu f r jeden Probenkopf der benutzt wird geshimmt werden Die Shim Werte f r einen bestimmten Pro benkopf k nnen in einer Shim Datei gespeichert werden so da die entsprechen den optimalen Shim Werte leicht geladen wer
26. Tr gerfrequenzen vor aber immer noch nur ein beobachteter Kern Nicht alle Isotope antworten auf einen Radiofrequenzpuls da hei t nicht alle Isotope sind NMR aktiv In der Natur findet man drei Isotope von Wasserstof 1H Wasserstoff 2H Deuterium and 3H Tritium radioaktive Die nat rliche H u figkeit dieser Isotope betr gt 99 98 0 015 und 0 005 Alle drei sind NMR aktiv obwohl sie gro e Unterschiede in der Resonanzfrequenz zeigen wie man Table 3 1 entnehmen kann Um eine Probe auf Wasserstoff zu untersuchen wird das 1H Isotop angeregt da es die gr te nat rliche H ufigkeit hat Von den nat r lich vorkommenden Kohlenstoffisotopen ist nur eines NMR aktiv Das Isotop Rg mit der gr ten nat rlichen H ufigkeit von 98 89 ist inaktiv Aus diesem Grund basiert die Analyse von organischen Verbindungen mittels Kohlenstoff auf Signa len welche vom 13C Isotop das nur eine nat rliche H ufigkeit von 1 11 auf weist emittiert werden Somit ist die Analyse von Kohlenstoff schwieriger als die von z B H Es gibt noch weitere Faktoren die die Empfindlichkeit beeinflussen Sie werden im n chsten Kapitel dieses Abschnitts behandelt German Version 002 GER 15 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie Mit Hilfe dieser kurzen Einf hrung in die NMR soll nun die Ermittlung der Zu sammensetzung von Chloroform CHCl3 durch diese Technik erl utert werden NMR Analyse von Chloroform 3 2 Wie in Abb 3 3 gezeigt w
27. Vereinbarung wird in der NMR Spektroskopie die Frequenz in der horizontalen Achse mit nach links steigenden Werten aufgezeichnet 14 131 German Version 002 Einf hrung Figure 3 2 NMR Spektrum A Intensit t lt Frequenz Wie schon erw hnt liefert die Frequenz qualitative Informationen bez glich der lokalen atomaren Umgebung Die integrierte Intensit t eines Signals ist ein Ma f r die Signalst rke und wird durch Integration der Fl che unter dem Signal er mittelt Das Integral ist direkt proportional zur Anzahl der Kerne welche zu einem Signal bei einer bestimmten Frequenz beitragen wenn alle Kerne gleich angeregt werden und liefert folglich quantitative Informationen bez glich der chemischen Struktur Um einen vorgegebenen Kern f r ein NMR Experiment anzuregen sollte die Fre quenz des Anregungspulses nah bei der Resonanzfrequenz des Kerns liegen Diese Frequenz wird Tr gerfrequenz genannt Werden NMR Experimente unter Verwendung eines 11 7T Magneten ausgef hrt so wird eine Tr gerfrequenz von ungef hr 500 MHz f r 1H Kerne und eine von ungef hr 126 MHz f r 13 Kerne ben tigt Die Tragerfrequenz wird durch den Parameter SFO1 festgelegt Der durch die Tr gerfrequenz angeregte Kern wird als beobachteter Kern bezeich net Beachten Sie da es Experimente gibt bei denen mehr als ein Kern angeregt wird z B w hrend eines Polarisationstransfers oder w hrend einer Entkopplung In diesen F llen liegen mehrere
28. Zone sind keine weiteren Vorsichtsma nahmen wegen des Streufeldes mehr notwendig K ltetechnische Sicherheit 2 3 Der Magnet enth lt relativ gro e Mengen an fl ssigem Helium und Stickstoff Die se Fl ssigkeiten auch Cryogene genannt halten den Magneten bei sehr tiefen Temperaturen Wegen der sehr tiefen Temperaturen sollten beim Umgang mit Cryogenen immer Handschuhe lang rmelige Hemden oder Laborkittel und Schutzbrillen ge tragen werden Hautkontakt mit diesen Fl ssigkeiten kann Erfrierungen hervorru fen Der Systemverwalter sollte regelm ig berpr fen da verdampfende Gase den Magneten ungehindert verlassen k nnen was bedeutet da die berdruck ventile nicht blockiert sein d rfen Versuchen Sie nicht den Magneten mit Helium oder Stickstoff zu bef llen bevor Sie in das korrekte Verfahren eingewiesen wur den German Version 002 GER 11 131 Sicherheit Helium und Stickstoff sind ungiftige Gas Trotzdem mu immer f r ausreichende Bel ftung gesorgt werden denn bei einem m glichen magnetischen Quench kann der Raum sehr pl tzlich mit verdampfenden Gasen gef llt werden Elektrische Sicherheit 2 4 Die Spektrometerhardware ist nicht mehr und nicht weniger gef hrlich als andere elektronische oder pneumatische Hardware und sollte dementsprechend behan delt werden Entfernen Sie keine Schutzabdeckungen von den verschiedenen Einheiten Sie wurden zu Ihrer Sicherheit angebracht und sollten nur von qualifi zie
29. auch die Empfindlichkeit des Experiments Wenn nur kleine Proben mengen vorhanden sind ist hohe L slichkeit besonders wichtig 2 St rung des Probenspektrums durch L sungsmittelsignale Es ist unvermeidlich da das L sungsmittel selbst auch NMR Signale produ ziert die bestimmte Regionen des Spektrums verdecken Diese restlichen L sungsmittelsignale sollten nicht mit den Probensignalen berlappen 3 Temperaturabh ngigkeit Bei Experimenten oberhalb oder unterhalb der Raumtemperatur sind German Version 002 GER 43 131 Die NMR Probe Probenr hrchen 44 131 Schmelz bzw Siedepunkt des L sungsmittels besonders wichtige Faktoren Au erdem ndert sich auch die L slichkeit der Probe mit der Temperatur 4 Viskosit t Die Aufl sung ist um so besser je geringer die Viskosit t des L sungsmittels ist 5 Kosten Nat rlich ist in der Routine NMR wo viele Proben gemessen werden der Ko stenfaktor von Bedeutung Eine Faustregel besagt da der Preis mit der An zahl der deuterierten Atome ansteigt 6 Wassergehalt Fast alle NMR L sungsmittel enthalten Spuren von Wasser Einige sind auch hygroskopisch sie absorbieren Wasser aus der Atmosph re und enthalten somit mehr Wasser je l nger sie gelagert werden Die Anwesenheit eines Wasser HDO Signals verringert sie Qualit t eines Spektrums Der Wasser anteil im L sungsmittel kann durch Filtration ber Trockenmittel oder Lage rung ber Mol
30. cken Sie ENTER wenn er unver ndert bleiben soll Um einen neu en Wert zuzuordnen geben Sie die neue Zahl ein Wenn alle Parameter gesetzt wurden erscheint die Meldung as finished am unteren Bildschirmrand Zum Abschlu sei daran erinnert da alle Parameter auch direkt ber die XWIN NMR Kommandozeile eingegebenwerden k nnen Das ist besonders n tzlich wenn eine Feinabstimmung des Experiments erforderlich ist German Version 002 ARTSA 89 131 Pulsprogramme Kommando as ased 90 131 GEIR German Version 002 Protonen Spektrum Einf hrung 9 1 In diesem Abschnitt wird beschrieben wie ein Protonen Spektrum aufgenommen wird Die zu verwendende Probe ist 100 mg Cholesterylacetat in Chloroform d mit 0 5 TMS Die wichtigsten Schritte sind 1 Geben Sie die Probe in den Magneten und lassen Sie sie wenn erforderlich spinnen 2 Locken Sie das Spektrometer beziehen Sie sich auf Locken der Probe on page 59 3 Tunen und matchen Sie den Probenkopf wenn erforderlich 4 Optimieren Sie die Z und Z Shims 5 Erzeugen Sie einen neuen Datensatz z B hydrogen 1 1 6 Lesen Sie einen Standardparametersatz ein und stellen Sie die Parameter p1 und pl1 ein 7 Stellen Sie die Empf ngerverst rkung mit rg oder rga ein 8 Verringern Sie NS von 16 auf 1 wenn Sie nur ein Einscan Spektrum aufneh men wollen optional 9 Geben Sie zq ein um die Aufnahme zu starten 10 Geben Sie ft und apk
31. de ren Amplitude nicht Null ist Die AUTO SHIM Funktion ist besonders n tzlich in der Automation Beachten Sie das der Autoshim nur dann sinnvoll ist wenn nur eine geringe Anpassung an Schim Werte n tig ist German Version 002 GER 51 131 Basisprozeduren Helium Level Funktionen 6 2 7 HELIUM LEVEL Das Spektrometer mi t das Helium Level im Magneten automa tisch einmal in 24 Stunden und zeichnet das Ergebnis in einer vordefinierten Log Datei auf Diese ist in den folgenden Verzeichnissen zu finden Windows NT 2000 C Bruker Xwin nmr LINUX opt xwinnmr SGI u Das Level wird als Prozentangabe wiedergegeben D h 100 voll Wenn die Ta ste gedr ckt wird werden die letzten beiden aufgezeichneten Level f r f nf Se kunden angezeigt der aktuellere Wert auf der rechten Seite Es wird keine neue Messung durchgef hrt Wenn das Helium Level unter einen bestimmten Wert abh ngig vom Magnetty pen sinkt erscheint eine Warnung und fl ssiges Helium sollte ohne weitere Ver z gerung nachgef llt werden HELIUM MEASURE Startet eine Messung was etwa 12 Sekunden dauert Der Benutzer sollte beachten da der Messvorgang selbst zu einer Erw rmung und damit Verdampfung des Heliums f hrt Deshalb sollte die HELIUM MEASURE Funktion nicht zu oft benutzt werden Einf hren der Probe in den Spinner 6 3 52 131 Das Glasr hrchen welches die zu analysierende Probe enth lt wird in einem Plasik Spinner positioniert
32. in den Magneten gelangen Spinnen der Probe 6 5 Eine Zweite Funktion der BSMS Pneumatik ist die Probe zur Rotation zu bringen Das Spinnen der Probe dient zum Ausgleich einiger Inhomogenit ten des Ma gnetfeldes die im Zentrum des Magneten auftreten k nnen Beachten Sie da Proben die unter Verwendung von Invers Probenk pfen untersucht werden nor malerweise nicht rotiert werden Stellen Sie die Rotationsrate wie folgt ein 1 Dr cken Sie die SPIN RATE Taste auf der BSMS Tastatur 2 Verwenden Sie den schwarzen Knopf um die Rate einzustellen 3 Die Rotation beginnt wenn die SPIN Taste gedr ckt wird Empfohlene Rotationsraten sind 20 Hz f r einen 5 mm Probenkopf 12 Hz f r einen 10 mm Probenkopf Tuning und Matching des Probenkopfes 6 6 54 131 Die Empfindlichkeit eines Probenkopfes variiert mit der Frequenz des Ubermittel ten Signals Es gibt eine Frequenz bei der ein Probenkopf am empfindlichsten ist Diese Frequenz kann ber einen bestimmten Bereich durch Abstimmung von Kondensatoren die in den Stromkreis des Probenopfes eingebaut sind einge stellt werden Tuning bedeutet da der Stromkreis des Probenkopfes so abge stimmt wird da die Frequenz bei der er am empfindlichsten ist mit der relevanten bertragungsfrequenz SFO1 SFO2 etc bereinstimmt Jede Spule des Probenkopfes mu seperat abgestimmt werden Wenn der Probenkopf gewechselt wurde oder sich die bertragungsfrequenz si gnifikant ge nde
33. jeweiligen System abh ngig sind und es somit keinen idealen Wert f r einen Standard Para metersatz gibt Sie k nnen entweder das as oder ased Kommando verwen den um zu berpr fen ob die Parameter korrekt gesetzt wurden GER German Version 002 Table 9 1 Einlesen des Standard Parametersatzes Die eda Parameter nach Laden des Standard Parameter Satzes Proton Parameter Werte Kommentare PULPROG zg30 Die Beschreibung dieses Pulsprogramms finden Sie im Abschnitt Details des zq30 Programmes on page 85 TD 65536 Nicht kritisch 64K ist recht gro Sie k nnen auf 16K reduzieren wenn Sie Zeit sparen wollen Der FID mu aber ausreichend schnell abklingen oder d1 mu lang genug sein NS 16 Bis die anderen Parameter optimiert wurden brauchen Sie keine Zeit mit vielen Scans zu verschwenden Sie k nnen diesen Wert auf 1 reduzeren DS Zwei Dummy Scans sind standard Zum Optimieren der Parameter kann der Wert zu Anfang auf Null gesetzt werden SW 20 6 ppm Der Bereich ist recht gro f r Protonenspektren Trotzdem ist eine gro e Spektralbreite gut wenn eine Probe zum erstenmal analysiert wird Beach ten Sie da es einfacher ist mit dem Parameter SW als mit SWH zu arbei ten NUC1 1H Dieser Parameter dient nur als Information SFO1 Siehe O1P O1P 6 175 ppm Dies bestimmt den Wert f r die Sendefrequenz und damit das Z
34. m oder s ver ndert die Einheit in Millisekunden beziehungsweise Sekun den Die Pulsweite P1 wird fast immer f r den Standard 90 Grad Anregungspuls verwendet Obwohl die Pulsweite in der eda Tafel in Gro buchstaben erscheint m ssen f r das Einf gen in Pulsprogramme oder f r die direkte Eingabe ber die Kommandozeile kleine Buchstaben verwendet werden Bei der Wahl einer Pulsweite sollte der Benutzer sich bewu t sein da ein zu lan ger Puls den Probenkopf besch digen oder berhitzen kann besonders wenn das Leistungslevel nicht gen gend abgeschw cht wird Im allgemeinen betr gt die Pulsweite 6 15 us au er bei Entkopplung SW Spektrale Breite Spectral Width Manchmal auch Abtastbreite sweep width genannt Sie ist ein Ma f r die Brei te des zu analysierenden Frequenzspektrums Normalerweise wird eine Probe ei nen Bereich von Frequenzen und nicht nur eine einzelne Frequenz emittieren Diese sollten alle innerhalb der spektralen Breite liegen Signale deren Frequenzen innerhalb der spektralen Breite liegen werden detek tiert w hrend Signale au erhalb dieses Bereiches herausgefiltert werden Wenn Sie reletiv genau wissen wo die Resonanzfrequenzen Ihrer Probe liegen k nnen Sie ein kleines SW w hlen das hat ein paar Vorteile Wenn Sie auf der anderen Seite eine unbekannte Probe analysieren sollten Sie mit einem gro en SW be ginnen Die SW angegeben in ppm kann man sich als Breite eines Fe
35. nen Sie eine UNIX Shell und geben das Kommando telnet spect ein um Uber eine Ethernet Verbindung Zugang zu finden 2 ffnen Sie eine Unix Shell 3 Geben Sie xwinnmr ein German Version 002 GER 119 131 Grundlegende Storungssuche 120 131 GEIR German Version 002 Figures 1 Einf hrung 7 2 Sicherheit 9 Figure 2 1 Sicherheitsmassnahmen in der inneren und usseren Zone 10 3 Einf hrende Theorie und Terminologie 13 Figure 3 1 Anregung und Antwort ueenseesssenssennnsnnnnsnnnsnnnennnennnen nenn 13 Figure 3 2 NMR Spektrum 15 Figure 3 3 NMR Analyse von CHOCO nennen 16 Figure 3 4 NMR Signale die von CHCI emittiert werden 16 Figure 3 5 Umwandlung von Hertz und ppm __ uusssesssseenseennnennnnnnnnn 18 Figure 3 6 1H chemische Verschiebungen in organischen Verbindungen ee ee 20 Figure 3 7 Be mZolring ME 21 Figure 3 8 Spektrum von Benzol cceeeeeeeeeteeee eee eeeeeeeeeeeae eee nenn nenn 21 Figure 3 9 Benzylacetat 0n0sun nennen sees EAEN TAANA nennen 22 Figure 3 10 Protonen Spektrum von Benzylacetat eneee 23 Fig re 3 11 Ethylbenzol u ea aha 24 Figure 3 12 Ethylbenzol Spektrum 24 Figure 3 13 Entkopplungsexperiment 26 Figure 3 14 Ethylbenzol Spektrum mit Homoentkopplung eee 26 Figure 3 15 Fourier Transformation uusssesessennnsennnnnnnnnnnnnnnnnnn nenn nenn 27 4 Systembeschreibung 29 Figure 4 1 Bedienerkonsole Konsol
36. sich als recht kompliziert erwiesen weil wir versucht haben Signale von drei verschiedenen beobachteten Kernen in einem einzigen Spektrum zu vergleichen Hierbei ignorieren wir jede Hardware und Elektronikbeschr nkung In der Praxis werden NMR Experimente deshalb nur mit einem beobachteten Kern durchgef hrt Auch wenn bei Verwendung von mehr als einer Tr gerfrequenz mehrere Isotope gleichzeitig angeregt werden k n nen z B bei Entkopplungsexperimenten beobachten wir nur die Signale von ei nem einzigen Isotop Dies vereinfacht die Spektrenanalyse erheblich Fr her wurde schon erw hnt da die Variation der Basisresonanzfrequenz durch die lokale atomare Umgebung nur relative klein sein wird Somit werden auch kei ne gro en spektralen Bereiche erwartet Ferner werden nat rliche H ufigkeit und inh rente Empfindlichkeit f r ein bestimmtes Isotop immer gleich sein Folglich wird die relative Intensit t von z B zwei Signalen welche von 1H Isotopen in ei nem Spektrum emittiert werden nur von der Anzahl der Atome die zum jeweili gen Signal beitragen abh ngen Dies vereinfacht die Spektrenanalyse bez glich quantitativer Information erheblich Bevor nun mit einer detaillteren Beschreibung der NMR fortgefahren wird sollte sich der Leser mit dem Konzept der Signalmes sung in ppm parts per million bezogen auf ein Referenzsignal vertraut machen Referenz Verbindungen Hertz ppm 3 3 Es wurde schon dargelegt da NMR Signale be
37. um ein schwaches Signal mit einer maximalen Amplitude von 1Vpp Trotzdem ist die Qualit t dieses Signals bereits entschei dend da es Frequenz Timing Shape und Phase des endg ltigen Signals auf weist Erfahrene Benutzer k nnen das Signal mit einem Oszilloscope beobachten Der Verstarkers verst rkt dieses Eingangssignal mit einem fixen Verst rkungsfaktor Jegliche Amplitudenkontrolle wird bereits vor dem Verst rker in der SGU ber die Parameter plO pl31 implementiert Das RF Signal welches den Verst rker verl t kann in der Gr enordnung einger hundert Volt sein somit ist es nicht empfehlenswert dieses auf einem Oszilloscope ohne Abschw chung anzuschauen Verbindung zwischen Host Computer und AQS 4 4 Obwohl diese Verbindung w hrend einer typischen XWIN NMR Sitzung perma nent aktiv und nicht sichtbar f r den Benutzer ist wird die Verbindung jedesmal unterbrochen wenn der Host Computer oder das AQS abgeschaltet wird und mu nach Einschalten wiederhergestellt werden Dies geschieht automatisch Aus der Sicht des Benutzers ist es am einfachsten sich das AQS als einen zwei ten Computer vorzustellen Dieser Computer wird gew hnlich als spect bezeich net da er eng mit der Spektrometer Hardware verkn pft ist Nach einem Reboot des AQS ist es m glich sich in spect einzuloggen Dies ent spricht physikalisch einem einloggen in die CCU des AQS und wird gew hnlich mit der RS232 Verbindung zu ttyOO durchgef hrt Das zugeh ri
38. und der Suszeptibilitat der Probe ab und wird mit DS bestimmt Typische Werte f r Standardexperimente sind 4 oder 8 D array Verz gerung Delay DO D31 W hlt man diesen Parameter in der eda Tabelle an erh lt man eine Auflistung von 32 Delays die mit DO bis D31 bezeichnet sind Jeder dieser 32 Delays kann separat gesetzt und in ein Pulsprogram aufgenommen werden Beachten Sie da ein Delay wenn er als Zahl ohne Einheit eingegeben wird automatisch als Sekunden interpretiert wird Dies kann jedoch ge ndert werden wenn u f r Mi krosekunden oder m f r Millisekunden vor dem Dr cken der enter Taste einge geben werden Wenn Sie nur 16 Delays in der Auflistung sehen wechseln Sie auf die 2 Col Anzeige Der Delay D1 wird fast immer als Relaxationsdelay ver wendet Es geht gew hnlich schneller einen Delay durch explizites Eintippen in die Kommandozeile zu setzten als die Auflistung in der eda Tafel zu verwen den Obwohl Delays in der eda Tafel in gro en Buchstaben geschrieben er scheinen m ssen Sie beim Einf gen in Pulsprogramme oder bei der direkten Eingabe ber die Kommandozeile kleine Buchstaben verwenden P array Pulse PO P31 GEAR German Version 002 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle Eine Liste von 32 m glichen Pulsweiten kann in ein Pulsprogramm aufgenommen werden Die Grundeinheit ist Mikrosekunden tippen Sie u f r u Die Eingabe von
39. verbunden Wenn das BSMS ausgeschaltet wurde wird die Verbindung automatisch neu eingerichtet werden W hrend dieses Vorgangs er scheint die Meldungen booting und connecting auf dem Tastaturdisplay Tritt keine Fehlermeldung auf ist die Verbindung erfolgreich wiederhergestellt 4 3 Diese Einheit kann je nach System ein Schrank einfacher Breite oder doppelter Breite sein und enth lt das meiste der elektronischen Hardware eines modernen digitalen Spektrometers Die wichtigsten Einheiten sind AQS Acquisition Control System BSMS Bruker Smart Magnet System VTU Variable Temperature Unit und einige Verst rker AQS Die veschiedenen Teile innerhalb des AQS generieren Radiofrequenzpul se die zur Anregung der Probe benutzt werden und Empfangen Verst rken und Digitalisieren die von der Probe emittierten Signale Sind die Daten einmal emp fangen und digitalisiert wird die Information zum Host Computer zur weiteren Verarbeitung und Speicherung bertragen Die Hauptverbindung zum Host Com puter l uft ber die CCU Communications Control Unit Es ist wichtig hervorzu heben da das AQS w hrend eines Experiments die totale Kontrolle ber Spektrometeraktionen aus bt Nur so ist ein st rungsfreier Ablauf sichergestellt und die Vollst ndigkeit der Aufnahme garantiert Das Geh use enth lt einen Satz digitaler und analoger Einschubboards welche die Signal bermittlung vorberei ten aber auch NMR Signale empfangen verst r
40. wesentlichen ein separates Spektrometer zur Beobachtung von Deuterium Die vom Deuterium ausgetrahlten Signale sind normalerweise weit entfernt von den interessierenden Frequenzen Falls die Deuteriumfrequenz ung nstig ist kann auch ein Fluorlock 19F benutzt werden Da der Deuterium Lock bei weitem der gangiste ist wird auch nur dieser behandelt Das grundsatz liche Prinizip von Deuterium und Fluor Lock ist aber identisch Bei AVANCE Spektrometern enthalt das BSMS die notwendige Sende und Em fangshardware Ein separates HPPR Modul Ubernimmt auch hier die Weiterlei tung der Sendesignale an den Probenkopf und die Verstarkung des Deuterium Signals Die zu analysierenden Proben m ssen nat rlich Deuterium enthalten was durch L sen der Probe in einem deuterierten L sungsmittel erreicht wird Bei einem deuterierten L sungsmittel ist ein gro er Prozentsatz der Wasserstoffato me durch Deuterium ersetzt H ufig genutzte deuterierte L sungsmittel sind Ace ton dg Benzol dg und Chloroform d aber es sind viele weitere L sungsmittel verf gbar Die in diesem Manual zur Illustration einiger grunds tzlicher Techniken genutzte Probe ist Cholesterylacetat in Chloroform d Die Frequenz der vom Deuterium ausgestrahlten Signale ist f r einen definerten Magneten genau bekannt Damit sollte wenn die magnetische Feldstarke korrekt ist jeder Deuteriumkern in der Probe diese exakte Frequenz ausstrahlen Wenn die magnetische Feldst rke variiert w
41. wird hier observe pro ton eingestellt sobald der Parametersatz PROTON geladen ist Sie k nnen das leicht berpr fen in dem Sie edasp eingeben Alle anderen Kerne wurden auf off gesetzt Das getprosol Kommando 9 3 1 92 131 Die prosol Tabelle die mit dem Kommando edprosol angeschaut werden kann ist eine Liste von spektrometer und probenspezifischen Parametern Para meter wie die 90 Grad oder Entkopplungspulsl nge mit entsprechendem Lei stungslevel k nnen f r jeden spezifischen Kern auf jedem verf gbaren Kanal gespeichert werden Wenn die prosol Datei korrekt aufgesetzt wurde sind sie f r den Benutzer leicht zug nglich Diese Werte werden mit dem Kommando get prosol automatisch geladen Die Software erkennt welcher Kern f r welchen Ka nal gew hlt wurde und l dt die entsprechenden Werte Es ist wichtig zu beachten das die prosol Routine nur dann richtig arbeitet wenn das edhead Kommando benutzt wurde um den aktuellen Probenkopf im Magneten zu definieren Sie wer den in der untenstehenden Tabelle bemerken da das getprosol Kommando als einfachster Weg zum Setzen von Parametern wie p1 and pl1 vorgeschla gen wird Geben Sie eda ein und schauen Sie die Akquisitionsparameter die in der unten stehenden Tabelle aufgelistet sind an Nur die wichtigsten Parameter werden hier diskutiert Sie sollten beachten da einige Parameter stark vom
42. 1 Konsultieren Sie ihren Systemverwalter erneut bzgl der Eingabe von pl1 oder benutzen Sie das getprosol Kommando Der optimale Wert f r pl1 h ngt vom individuellen System und insbesondere vom Pro benkopf ab Bitte beachten Sie da p1 und pl1 voneinander abhan gig sind 106 131 10 11 12 13 14 Geben Sie rga ein um die optimale Empf ngerverst rkung RG automatisch zu bestimmmen Nehmen Sie durch Eingabe von zq den FID auf Beachten Sie das Aufleuchten der Reihe der LED s f r den Kerntyp X auf der BSMS Tastatur Geben Sie nach Eingabe von si den Wert 8k ein Geben Sie ft ein F hren Sie die Phasenkorrektur mit der Maus durch und speichern Sie die Korrektur Die Phasenkorrektur f r das Protonenspektrum kann nicht f r das Kohlenstoff Spektrum benutzt werden Nach der ersten Phasenkorrektur f r das C Spektrum kann diese allerdings f r folgende C Spektren benutzt werden Alternativ kann mittels des Kommandos apk eine automatische Pha senkorrektur durchgef hrt werden GER German Version 002 Prozedur Das resultierende Spektrum ist h chstwahrscheinlich sehr verrauscht und zeigt nur ein signifikantes Signal Das gr sste Signal stammt vom L sungsmit tel Chloroform Expandieren Sie das Spektrum um dieses Signal und sie wer den wegen der Kopplung zum Deuterium ein Triplett des Chloroformsignals sehen im Unterschied zu Pr
43. 109 131 13C Spektrum mit Entkopplung Ermittlung der Entkopplungsfrequenz Die wichtigen zu setzenden Parameter sind p1 und pl1 f r den Beobachtungs puls die Entkopplungsfrequenz SFO2 die Entkopplungsleistungen pl12 und pl13 sowie die Pulsl nge pcpd2 Die Werte von p1 und pl1 sind in dem im vorigen Kapitel beschriebenen Experiment ermittelt worden Wie sie den Wert von SFO2 ermitteln wird im folgenden Abschnitt beschrieben 11 3 1 Geben Sie re hydrogen 2 1 ein Dies ffnet den Datensatz hydrogen 2 1 der dem Spektrum in Abbildung 9 7 Figure 9 7 hnlich sein wird Wenn wir die Signale von TMS und vom L sungsmittel Chloroform ignorieren wird klar da alle Protonensignale im Be reich von 0 5 5 5 ppm liegen Daher k nnten Sie sich entscheiden die Entkopplungsfrequenz auf 3 ppm festzulegen Es liegt in der Natur der CPD Entkopplung einen Bereich von Protonen zu entkoppeln somit ist es empfeh lenswert die Entkopplungsfrequenz im richtigen Bereich zu zentrieren und nicht auf eine bestimmte Resonanzfrequent zu legen Der C13CPD Standard Parameter set wird O2 auf 4 ppm setzen Bitte beachten Sie da die ppm Werte nur korrekt sind wenn sie das TMS Signal korrekt auf 0 ppm kalibriert haben wie beschrieben im Abschnitt Kalibrierung des Spektrums on page 99 Geben Sie re carbon 3 1 ein und setzen sie O2P auf 3 ppm 3 Geben Sie eda ein und setzen di
44. 17 German Version 002 GER 123 131 Tables 124 131 GENK German Version 002 Index A Acquisition Control System 2 eek 30 Acquisition Darameiers nennen 69 Akoiusltionsparameterm nn nannen 69 Anregung und Antwort EE 13 AQ EE 78 PRG OG oc acters deena ce dace ot ae gee eae E ee cane eee 76 POS EE 30 Auto BET TB 51 AUTOLOCK eet EA ee ee eee ee ese dee ee 61 le ele EE 51 B Be b chtungsspule nnasne een un Lehel 38 15 zPRPURPPERRFPESEEEERLERSEEENETFELIEBERFEESCBERFESEEREHERFEFSRPEBERFEIFFTRERFESTPPFEUETEEESFEPERFEEFFRDEPFERFERBERFERE 71 ET EN Breitbandspule nmunen en ne na base eer 38 Bruker Smart Magnet System sssnnneeeensnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 30 EE 30 EIERE TTT 30 D Damay vsdeke oigetdadt covaedane E AEEEdE ENEE 76 EE 87 DAL AS e 65 Erzeugung eines DatensatZes 00 ee ccccceeeecneeeeeeeeceeeeeeeeeeeeeeeeeetaeeeeeeeenaes 68 prozessierter Datensatz nennen 66 BIS 80 DIGMOD WEE 80 BUER dE 79 RE 76 BSPEIRM 2 ur 2 ea ees de deeg enge dE 79 RUE 79 RU Le TEEN 79 E Editieren von Gpektrometer Akoiusittonsparameiem nenn 69 Elektrische Sicherheil seele 12 Bulle 2 ea avec are 34 Entk ppl ng ui u se ars dusk nennen 25 EntkOpplunGStreQuennZ oiianing nana iiaiai aai ia aAa 110 112 Leistung E 112 German Version 002 GER 125 131 Index 126 131 ell RN Gradienten Ghimmen eee eee Tele E UE Helium verdampten Heltumlevel nennen Um
45. 31 Verbindungen EE 30 German Version 002 GEAR 129 131 Index 130 131 MUS EE 72 Verstarkern Breitband ee a ne A aA e A 31 EKEN ee eebe 73 alt TAN RE 72 SelektiVve 2 oie A ade et At alee eee 31 XNVerstar KET aanre a EEEE OR Se ee 31 VowetrstarkKer aare a E E 38 73 Kay H EE 30 40 w WBS Te ceca n ee hence ee ne es cena wesen ern Tee rer ee eee cer 56 MSV recess eee E 56 VVOD BES Werte e ees eh ccs cette Ee ai aa 58 Z KEE 86 d nn German Version 002 LETZTE SEITE DES DOKUMENTES German Version 002 GEE 431 131
46. 846 Hz AQ 2 6477449 sec RG 8 DM 40 400 usec DE 6 00 usec TE 300 0 K DI 1 00000000 sec CHANNEL f1 NL Pi 8 80 usec PL1 3 00 dB SFO1 600 1337060 MHz F2 Processing parameters SI 32768 MRT no LB 0 00 Hz Protonen Spektrum von Cholesterylacetat 16 scans SW 20 66 BORER Cg Bevor wir mit dem nachsten Abschnitt fortfahren ist es angebracht einige grund legende Prozessierungstechniken zu beschreiben 96 131 German Version 002 Grundlegende Prozessierung Fourier Transformation Figure 9 3 Einige n tzliche Anwendungen im XWIN NMR Hauptfenster XWIN NMR Version 3 1 on QUOKKA started by eng iia IDI x File Acquire Process Analysis Output Display Windows Help Dataset lt cholac H 1 1 C Bruker Xw31 guest gt Klicken Sie hier Title um die vertik Skalierung 1D cn zuruckzusetzen 2 rf sale Klicken Sie We um die horizon eC tis Skalierung l zurickzusetzen HEB 10 _Hztppm_ Klicken Sie hier e phase um in das PhaSen alibrate integrate men zu gelangen _autoplot 5 Grundlegende Prozessierung Fourier Transformation 9 7 Mit der Fourier Transformation wird ein FID in ein Frequenzspektrum konvertiert Sie wird mit dem Kommando ft durchgef hrt Die Anzahl der Punkte die zur Bil dung des resultierenden Spektrums verwendet wird wurde durch den Parameter SI size bestimmt Der FID wird in ein Spektrum transformiert das aus SI Daten
47. Datensatze edasp eda Kommandos 66 131 NAME im Datensatztitel Der Benutzer kann den Parameter NAME frei wah len normalerweise sollte er aber eine Beziehung zur Probe haben Zum Bei spiel k nnten Datens tze die zu einer Gramicidinprobe geh ren als NAME gram enthalten w hrend sich f r Cholesterylacetatproben cholac eignen w rde Bevor die n chsten beiden Datensatz Parameter erkl rt werden mu zwi schen den Ausdr cken Rohdaten und prozessierte Daten unterschieden werden Wenn eine Probe in den Magneten gegeben und eine Messung durchgef hrt wird wird der Datensatz der aufgenommen wird Rohdatensatz genannt Es handelt sich dabei um einen FID f r ein 1D Experiment oder eine Serie von FIDS f r 2D Experimente Rohdaten bedeutet da sie noch nicht weiter bear beitet wurden Die FID s werden durch eine Fourier Transformation weiterverarbeitet welche die Daten von der Zeitdom ne in die Frequenzdom ne berf hrt Dies ge schieht im allgemeinen unter Verwendung von zus tzlichen Windowfunktionen und Phasenkorrekturen Der daraus resultierende Datensatz wird prozessier ter Datensatz genannt Ein einziger Rohdatensatz kann auf viele verschiedene Arten bearbeitet wer den und der Datensatztitel mu das wiedergeben Zur Unterscheidung werden zwei Parameter herangezogen EXPNO und PROCNO Anders als bei den Parametern USER und NAME werden den Parametern EXPNO und PROCNO nummerische Werte zugeordnet 4 EXPNO
48. Details f r den Gebrauch des vorliegenden Handbuches werden weiter unten angef hrt Wenn die Benutzer nur daran interessiert sind ein Spektrum zu German Version 002 GER 73 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos 74 131 erzeugen k nnensie zum Kapitel Protonen Spektrum on page 91 springen und den Standardparametersatz mit dem Titel PROTON verwenden Dieser wird automatisch brauchbare Akquisitionsparameter einstellen Der Nachteil dieser Vorgehensweise ist da ein grundlegendes Verst ndnis der Basisprozesse nicht erzielt wird und der Benutzer somit nicht gen gend Wissen erlangt um sinnvolle nderungen vorzunehmen Die Parameter werden hier in der Reihenfolge vorgestellt wie sie im 2 Col Dis play Modus der eda Tabelle erscheinen PULPROG Pulsprogramm welches f r die Akquisition verwendet wird Es wird ausgef hrt wenn eines der folgenden Kommandos gegeben wird zg rga gs f go ABTS German Version 002 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle Figure 7 3 Erste Seite der eda Parameter nach Einlesen des Standard PROTON Parametersatzes Beachten Sie da nur jene Felder die rosafarben hervorgehoben werden oder diejenigen die in Array angezeigt werden vom Benutzer justiert werden k nnen Klicken Sie hier um einzelne Parameter einzustellen Klicken Sie auf den Pfeil um eine List aller Bewegen Sie den Rollbalken vorhandenen Impulspro
49. Fenster Methode Ergebnis Main Geben Sie das Die Phasenkorrektur wird automatisch ausgef hrt Kommando apk ein Main Geben Sie das Wendet f r die Phasenkorrektur die zuletzt gespeicherten Kommando pk ein Phasenwerte an Main Geben Sie das Kombiniert eine Fourier Transformation mit einer Phasen Kommando fp ein korrektur die auf den zuletzt gespeicherten Phasenwerten beruht Phase Submenu Klicken Sie auf biggest Das Spektrum wird phasenkorrigiert in dem die Phase f r das intensivste Signal eingestellt wird Die gleiche Phasen korrektur nullter Ordnung wird automatisch auf das gesamte Spektrum angewendet Phase Submenu Klicken Sie auf obt Erlaubt dem Benutzer eine manuelle Phasenkorrektur nullter Ordnung mit Hilfe der Maus Phase Submenu Klicken Sie auf ob Erlaubt dem Benutzer eine manuelle Phasenkorrektur erster Ordnung mit Hilfe der Maus Phase Submenu Klicken Sie auf den cursor Der Benutzer kann ein Referenzsignal ausw hlen auf dem die Phasenkorrektur nullter und erster Ordnung f r das gesamte Spektrum basieren soll Dies ist eine Alternative zur Verwendung des intensivsten Signals T Kalibrierung des Spektrums German Version 002 9 9 In der NMR Spektroskopie ist es Konvention das Spektrum so zu kalibrieren da das TMS Signal auf 0 ppm gesetzt wird Vor der Kalibrierung sollte das Spektrum im Bereich des TMS Signals gespreizt werden da so di
50. L sungsmittel in der edlock Tabelle anzupassen Allerdings sollten solche n derungen der edlock Parameter LPower LGain and LTime mit dem Sy stemverwalter zusammen berpr ft werden Wenn n tig passen Sie die Lock Phase an um das Lock Level zu maximie ren Figure 6 6 Lock Display nach dem Einlocken 62 131 wid pode store resi git GEIR German Version 002 Shimmen Anfangsshimmen Shimmen 6 8 Shimmen ist ein Vorgang bei dem geringe Anpassungen des Magnetfeldes vor genommen werden bis die Feldhomogenitat optimal ist Verbesserung der Feld homogenit t f hrt zur Verbesserung der spektralen Aufl sung Jedesmal wenn ein Probenkopf oder eine Probe gewechselt werden ist es notwendig nach zushimmen Das Abspeichern von passenden Shim Werten in sog Shim Datei en f r jeden Probenkopf reduziert die ben tigte Shim Zeit nach einem Probenkopfwechsel betr chtlich siehe Abschnitt Speicherung eines Satzes von Shim Werten Write Shim Kommando on page 49 Das Shimmen wird durch einen Satz Shim Spulen erm glicht die mit dem Raum temperatur Shim System in die Magnet ffnung eingelassen sind Der Strom in den Spulen und damit das Feld innerhalb des Magneten k nnen ber die BSMS Tastatur angepa t werden Die Anzahl der Spulen h ngt vom Typ des BSMS Sy stems ab Sie haben alle algebraische Bezeichnungen Z Z X Y etc und die entsprechenden Tasten befinden sich im unteren Abschnitt der BSMS
51. L e BRUKER C gt lt AVANCE SGU Based Frequency Generation Beginners Guide German Version Version 002 Dieses Manual wurde mit h chster Sorgfalt erstellt und ausgie big gepr ft und getestet Dennoch sind Ungenauigkeiten oder Fehler nicht mit letzter Gewissheit auszuschlie en zu vermei den Bruker BioSpin lehnt daher jegliche Haftung und oder jeg liche Gew hrleistung f r etwaige Sch den gleich welcher Art und welcher Herkunft die im Zusammenhang mit der Verwen dung dieses Manuals auftreten k nnten aus Dieses Manual ist urheberrechtlich gesch tzt Eine Reproduktion dieses Manuals oder einer entsprechenden bersetzung ist sei es im Ganzen oder auch nur auszugs weise ohne schriftliche Zustimmung Autorisierung durch Bru ker BioSpin untersagt Bruker BioSpin beh lt sich zu jedem Zeitpunkt vor dieses Ma nual ohne vorherige Bekanntmachung Ank ndigung beliebig zu ndern Dieses Handbuch wurde erstellt von Eamonn Butler Dieses Handbuch wurde bersetzt und korrigiert von Dr Ursula Ackermann und Dr Frank Decker Diese Handbuch wurde publiziert von Stanley J Niles 8 Mai 2003 Bruker Biospin GmbH Rheinstetten Germany P N Z31633D DWG Nr 1344002 Contents 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 German Version 002 Contents ees iii Einf hr ng 2 7 Gefahrenquellen ccceceec cece cece c
52. Sekunden und leuchtet per manent auf wenn und sobald das System gelockt ist Unter normalen Umst nden sollten Daten nur aufgenommen werden wenn das System gelockt ist GER German Version 002 BSMS Tastatur LOCK POWER Reguliert die Leistung des Signals welches zur Deuteriumanre gung in der Probe benutzt wird LOCK GAIN Reguliert die Verstarkung Empfindlichkeit des Lock Signal Emp fangers Wenn nach einem Locksignal gesucht wird k nnen zwei Methoden angewandt werden Entweder h lt man die Lockfrequenz konstant und variiert die Magnet feldst rke field mode oder die Magnetfeldst rke wird konstant gehalten und die Frequenz variiert shift mode oder Fequenzlocken FIELD W hrend die Lockroutine abl uft kann das Magnetfeld oberhalb und un terhalb einer zentralen Feldst rke durch Ver nderung des Stromes in der Hg Spu le des Shimsystems abgesucht werden Diese zentrale Feldst rke kann durch die FIELD Taste variiert werden Die Funktion ist einsatzf hig wenn sich das BSMS im FIELD Modus befindet Dies ist auch der Grundzustand Befindet sich das BSMS im SHIFT Modus wird der FIELD Wert auf der Tastatur angezeigt kann aber nicht ver ndert werden LOCK SHIFT W hrend die Lockroutine abl uft kann die Lockfrequenz oberhalb und unterhalb eines zentralen Wertes durch nderung des elektronischen Strom kreises im BSMS abgesucht werden Dieser zentrale Wert kann durch die SHIFT Taste variiert werden Die F
53. Sendefrequenz f r Kanal F1 in Hertz German Version 002 GEAR 81 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos Diese Frequenz wird in Abhangigkeit vom beobachteten Kern z B ne 1H auto matisch eingestellt Der richtige Gebrauch der drei Parameter SFO1 BF1 und O1 wird nun erklart Der Leser sollte beachten da ves in der NMR Konvention ist Frequenzen in der horizontalen Achse mit steigenden Werten nach links zu schreiben Die drei Parameter SFO1 BF1 und O1 sind verkn pft durch SFO1 BEI O1 F r die acht logischen Kan le gibt es entsprechende Parameter wobei f r Kanal X der Kern NUCX gew hlt wird SFOX BFX 0X Der Benutzer mu die Bedeutung dieser Parameter verstehen Deshalb werden sie nun an Hand von praktischen Beispielen erl utert Numerische Erkl rung von Sende Basis und Offset Frequenzen 7 5 1 gefiltert Y C MHz 82 131 Betrachten Sie ein 600 MHz Spektrometer um Wasserstoff zu beobachten Das Spektrometer ist so konfiguriert da es eine BF1 von 600 13 MHz besitz Ein 500 MHz Spektrometer hat normalerweise eine BF1 von 500 13 MHz ein 400 MHz Ger t eine BF1 von 400 13 MHz etc Wenn O1 zu Null gesetzt ist gilt SFO1 600 13 0 600 13 MHz Somit wurde das Zentrum des Spektrums bei 600 13 MHz liegen Wenn SWH auf 20 kHz gesetzt wurde k nnte das Spektrum wie unten gezeigt aussehen Figure 7 7 Spektrum mit BF1 600 13 MHz 01 0Hz lt 20khz _
54. Spektrum Table 9 1 Die eda Parameter nach Laden des Standard Parameter Satzes Proton Parameter Werte Kommentare PL array oi 120 dB Wieder sollten Sie mit dem Systemmanager beraten wie pl1 einzustellen ist Auch hier ist die einfachste Methode das getprosol Kommando zu benutzen Der optimale Wert f r pl1 ist abh ngig vom jeweiligen System Bedenken Sie da p1 und ol miteinander verbunden sind Im Standard Parametersatz ist 120 dB eingestellt um den Probenkopf zu sch tzen This is way too high and will need to be reduced RG Der optimale Wert ist abh ngig vom jeweiligen System 4 ist recht wenig Benutzen Sie rga um die Empf ngerverst rkung zu optimieren Setzen der Empf ngerverst rkung 9 4 Geben Sie rga ein Das Spektrometer f hrt einige Akquisitionen aus um den optimalen Ver st rkungswert zu finden Der Wert f r RG wird automatisch in die eda Tabelle geladen und f r kommende Akquisitionen benutzt Beginn der Akquisition 9 5 94 131 Geben Sie zq ein um die Akquisition zu starten Durch Eingabe von acqu in die Kommandozeile k nnen Sie w hrend der Akqui sition den Aufbau des FID im Akquisitions Fenster beobachten Wenn NS gt 1 ist k nnen Sie die Akkumulation aufeinanderfolgender FID s sehen Beachten Sie die Information im Aquisitions Fenster wo die Anzahl der Scans laufend aktuali siert wi
55. Symmetrie hin und legen die Ver wendung von R hrchen mit h heren Spezifikationen und nat rlich auch h heren Kosten nah Probenr hrchen sollten immer sauber und frei von Staub und Kratzern gehalten werden B rsten Sie die R hrchen niemals mit Reagenzglasb rsten Beachten Sie da neue NMR R hrchen nicht unbedingt auch sauber sind Die R hrchen k nnen mit Aceton oder destilliertem Wasser gereinigt werden Fl ssige Deter gentien k nnen zur Reinigung benutzt werden solange sie innerhalb von weni gen Minuten wieder herausgesp lt werden k nnen um Ver tzungen des R hrchens zu vermeiden In einer passenden L sung ist auch eine Ultraschallrei nigung m glich Sollten alle aufgef hrten Ma nahmen versagen k nnen die R hrchen bis zu 2 Tage in AQUA REGIA eingeweicht und anschlie end sorgf ltig ausgesp lt und getrocknet werden NMR R hrchen k nnen im Trochenschrank getrocknet werden sollten aber nicht ber 100 C erhitzt werden da sie sich dann verformen und teilweise nicht mehr richtig rotieren k nnen Am besten trocknet man die R hrchen mit einen gereinigten Stickstoffstrom German Version 002 ARTSA 45 131 Die NMR Probe Probenbehandlung 5 4 In der Praxis sollten NMR L sungen direkt in ein Probenr hrchen filtriert werden um sie frei von Staub und Verunreingungen zu halten M gliche Filter sind aus Baumwolle Glasfaser oder Celite Beachten Sie da ein Probenr hrchen immer am oberen Ende gehalten werden so
56. Wartezeit automatisch in Microsekunden angegeben stellt sicher da der Anregungspuls vollst ndig abgeklungen ist bevor die Datenaufnahmen gestartet wird W hrend der expinstall Routine wird der Benutzer aufgefordert einen Wert f r DE einzugeben Im Standardparametersatz PROTON ist dieser Wert auto matisch auf 6us eingestellt Das ist passend f r alle in diesem Handbuch be schriebenen Experimente PL array Leistungslevel Power Level in dB Klickt man hier erscheint eine Liste mit 32 Leistungslevels die mit PLO PL31 ge kennzeichnet sind Jedes dieser 32 Level kann einzeln gesetzt und in ein Pulspro gramm aufgenommen werden Je gr er der einem PL zugeordnete Wert ist um so gr er ist die Abschw chung Das Signal wird somit schw cher Die abge strahlte Leistung eines Verst rkers h ngt f r jeden gegebenen PL Werte vom be nutzten Verst rkertyp ab Somit kann ein und derselbe PL Wert unterschiedliche Wirkung haben wenn zwei verschiedene Verst rkertypen verwendet werden Die Leistungslevel k nnen explizit jedem der acht Kana le in einem Pulspro gramm zugeordnet werden Wenn ein Leistungslevel nicht explizit zugeordnet wird wird PLx per Definition Kanal Fx zugeordnet F r die Vorhaben in diesem Handbuch ist pl1 prinzipiell das Leistungslevel welches zur Abschw chung des F1 Beobachtungs Kanals benutzt wird Wie bei allen Listen ist es oft bequemer die PL Werte direkt ber die XWIN NMR
57. Wechsel der Proben getunt und gematcht werden Jede Spule im Probenkopf wird mit Hilfe der im Abschnitt Tuning und Matching des Probenkopfes on page 54 n her beschriebenen Wobble Routine seperat get unt und gematcht Bei dem Dualkopf in Figure 4 7 sind seperate farbkodierte Tu ning und Matching Schrauben f r H and 13C vorhanden Der Wechsel eines Probenkopfs macht einen Neuanschlu der Kabel vom HPPR zum Kopf notwendig die Verkabelung zwischen HPPR und der Konsolenelektro nik bleibt dagegen unver ndert Probenkopf Wechsel 4 8 2 Wenn ein Probenkopf getauscht werden mu sollte die unten beschriebene Pro zedur eingehalten werden Probenk pfe sind empfindlich und teuer Konsultieren sie ihrem Systemverwalter bevor sie den Probenkopfwechsel versuchen Der Magnet Wirbelstr me beeinflu t die mechanische Bewegung des Probenkop fes deutlich Wenn Sie den Kopf aus dem Magneten bewegen stellen sie sich bit te darauf ein dass der Kopf schneller herausrutscht wenn er das untere Ende der Bohrung erreicht Seien Sie auch auf etwas Widerstand vorbereitet wenn sie den Kopf einsetzen Prozedur zum Wechsel des Probenkopfes 1 Stellen sie ggf durch Eingabe von stop oder halt im XWINNMR sicher dass keine Akquisition l uft 2 Schalten Sie jegliches Heizen oder K hlen des Systems ab Benutzen Sie das edte Kommando um den Heizer abzuschalten oder die Luftzufuhr auf Null zu setzen Lassen Sie eine Stabilisierung des Pro
58. XWIN NMR vom Host Computer aus Nach den Rebooten der CCU10 wird log onto spect wieder durchgef hrt Beachten Sie da Sie auch telnet spect f r log onto spect ber eine Ethernet verbindung benutzen k nnen Ausschalten des Spektrometers 12 4 118 131 Um ein komplettes power off des Spektrometers auszuf hren gehen Sie fol gende Schritte durch 1 Verlassen Sie XWIN NMR 2 Fahren Sie die CCU10 mit dem Kommando init 5 herunter und schalten Sie die AQS aus Wenn das System auf einem PC l uft klicken Sie auf das Hyper terminal Icon um das int Kommando einzugeben ffnenSie eine Unix Shell f r die Kommandoeingabe wenn das System auf einer SGI O2 l uft 3 Schalten Sie alle internen Einheiten wie BSMS Verst rker VTU etc ab 4 Schalten Sie die cabinet mains mit dem roten Schalter auf der Frontab deckung ab GBR German Version 002 Ausschalten des Spektrometers Starten von XWIN NMR f r Windows Systeme 12 4 1 1 Versichern Sie sich da das Spektrometer spect gebootet ist Hierzu klicken Sie auf das CCU Hyperterminal Icon auf dem Dektop des Host Com puters Beachten Sie da Sie auch telnet spect benutzen k nnen um Uber eine Ethernet Verbindung Zugang zu finden 2 Klicken Sie auf das Icon XWIN NMR auf den Desktop Starten von XWIN NMR f r SGI IRIX Systeme 12 4 2 1 Versichern Sie sich da das Spektrometer spect gebootet ist Hierzu ff
59. _________ Fre Signale werden heraus b gefiltert Signale werden heraus lt Frequenz 600 14 600 13 600 12 BF1 SFO1 GEIR German Version 002 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle Unser hypothetisches Spektrum macht klar da alle NMR Signale zum hochfre quenten Ende der spektralen Breite hin liegen Weiterhin ist es m glich da eini ge Signale oberhalb von 600 14 MHZ liegen und diese Signale da sie au erhalb des spektralen Fensters liegen herausgefiltert und nicht beobachtet werden k n nen Um auf die Anwesenheit solcher Signale zu pr fen stehen zwei M glichkei ten zur Verf gung a Die spektrale Breite kann vergr ert werden um fehlende Signale einzu schlie en Dies hat aber Nachteile wie z B ein Anwachsen der FID Aufl sung je kleiner der Wert von FIDRES ist um so besser ist die Aufl sung b Die bevorzugte Vorgehensweise ist die spektrale Breite unver ndert zu belassen aber O1 einen Wert zuzuweisen welcher das Zentrum des Fensters verschiebt In unserem Beispiel liegen die ermittelten Siegnale alle in einem Bereich von 600 138 MHz und wir wollen das Spektrum um diese Frequenz zentrieren gt SFO1 600 138 BF1 O1 gt 600 138 600 13 O1 gt 01 0 008 MHz 8 kHz Wenn O1 die Offset Frequence auf 8 kHz gesetzt wird wird des Fenster folglich verschoben um wie in Figure 7 8 auszusehen Figure 7 8 Spektrum mit DEI 600 13 MHz 01 8 kHz NHS
60. arken Magneten unterscheiden sich die Sicher heitsvorkehrungen f r NMR Spektrometer deutlich von denen anderer Laborge r te Bei der Planung eines NMR Laboratoriums oder bei der Ausbildung von Per sonal welches in oder in der N he des Laboratoriums arbeiten soll ist diese Tat sache von gr ter Bedeutung Solange alle Vorschriften korrekt eingehalten werden ist das Arbeiten in der Umgebung von supraleitenden Magneten absolut sicher und ohne bekannte medizinische Nebenwirkungen Bei Nachl ssigkeiten kann es allerdings zu ernsthaften Unf llen kommen Es ist absolut wichtig da Leute die in der Umgebung des Magneten arbeiten die potentiellen Gefahren genau kennen und verstanden haben Besonders wichtig ist da Tr ger von Herzschrittmachern oder metalli schen Implantaten niemals in die N he der Magneten d rfen Der Magnet ist potentiell gef hrlich in Bezug auf 1 die gro en Anziehungskr fte die er auf ferromagnetische Gegenst nde aus bt 2 den gro en Inhalt von fl ssigem Stickstoff und Helium Magnetische Sicherheit 2 2 Der Magnet ist in allen Richtungen von einem Magnetfeld umgeben Dieses Feld sog Streufeld ist unsichtbar und macht deshalb das Anbringen von Sicherheits hinweisen an angemessenen Orten notwendig Gegenst nde aus ferromagneti schen Materialien z B Eisen Stahl etc werden vom Magneten angezogen Wird ein ferromagnetischer Gegenstand zu nah an den Magneten herangebracht kann er pl tzlich u
61. as get prosol Kommando on page 92 beschrieben NUCLEI Wechsel zum edasp Men Dies erm glicht es dem Benutzer schnelle nderungen im Spektrometer Setup vorzunehmen Wenn die eda Tafel nicht gespeichert wurde werden Offset n derungen welche im eda Men gemacht wurden nicht in die Spektrometerpara meter bernommen Wenn Offsets aus der eda Tafel ins Spektrometer Setup bernommen werden sollen mu die eda Tafel gespeichert werden bevor edasp eingegeben wird LOCNUC Name des Lock Kerns Lock Nucleus Normalerweise ist dies 7H Deuterium In F llen wo das Deuteriumsignal sich mit den echten Probensignalen berlagern w rde wird auch 19F Fluor als Lock Kern benutzt Der 9F Lock erfordert eine spezielle Hardware NUC1 Name des beobachteten Kerns Nucleus Name des zu beobachteten Kerns Der beobachtete Kern wird normalerweise in einem anderen Men edasp welches die eda Eintr ge berschreibt gew hlt Zur Information wird der beobachtete Kern auch in der eda Men tafel aufgeli stet O1 Sendefrequenz Offset f r Kanal F1 in Hz SFO1 Sendefrequenz Es ist die Frequenz die zur Anregung des beobachteten Kerns logischer Kanal F1 benutzt wird und befindet sich im Zentrum des Spektrums Man kann sie sich als zentrale Frequenz in einem Fenster durch das das Spektrum beobachtet wird vorstellen O1P Sendefrequenz Offset f r Kanal F1 in ppm BF1 Basis
62. atisch im Spektrum veran kert Bewegen Sie die Maus bis der Cursor auf dem TMS Signal sitzt 3 Klicken Sie auf die mittlere Maustaste Wenn Sie dazu aufgefordert werden geben Sie f r die Cursor Frequenz 0 ein Die horizontale Skala des Spektrums wird so justiert da das TMS Signal bei 0 ppm liegt Das Spektrum erscheint wie in Figure 9 7 Figure 9 6 Protonen Spektrum von Cholesterylacetat 16 Scans SW 20 66 pm TMS Signal auf 0 ppm kalibriert Durch Eingabe von sref wird eine automatische Referenzierung des Spektrums erreicht Das Kommando startet eine Prozedur bei der die Software nach einem Signal in der Region um 0 ppm sucht und automatisch auf den Wert 0 ppm setzt Um die sref Prozedur nutzen zu k nnen mu die edlock Tabelle korrekt aufge setzt sein und ein passendes L sungsmittel in der Lock Routine gew hlt sein German Version 002 ARTSA 101 131 Protonen Spektrum Justieren der Spektralen Breite mit der SW SFO1 Funktion 9 10 In Figure 9 7 wird deutlich da alle Protonensignale von Cholesterylacetat in der Region von 0 bis 8 ppm liegen Somit bietet es keine Vorteile ein SW von 20 66 ppm wie es im Standard Parametersatz PROTON vorliegt zu verwenden SW wird im Standard Parameter auf 20 66 ppm gesetzt damit unabh ngig von Probe und L sungsmittel ein gen gend gro er Bereich f r Protonensignale einge schlossen wird Eine n tzliche Technik zum Einstellen der passenden SW ist
63. auch die nat rliche H ufigkeit der Isotope ber ck sichtigt werden mu siehe Table 3 1 erh lt man ein Verh ltnis von 227 100 1 Der Benutzer wird aber feststellen da die experimentell ermittelten Verh ltnisse der Signalintensit ten nicht mit diesen Werten bereinstimmen Der Grund hierf r ist die inharente Empfindlichkeit der Isotope bez glich der NMR Technik 1H ist 63 mal empfindlicher f r NMR als C Wenn eine Probe also exakt diesselbe An zahl an H und C Kernen enthalten w rde ware die Intensit t des 1H Signals 63 mal gr er als die des SC Signals Mit einer Darstellung wie in Figure 3 4 w rde jede detaillerte Information verloren gehen und eine genaue Bestimmung einer einzelnen Frequenz w re unm glich geworden Von einem solchen Spektrum w rde man sagen da es schlechte Aufl sung zeigt Die horizontale Aufl sung eines Spektrums ist ein Ma daf r wie gut zwei dicht beieinanderliegende Signale im Spektrum getrennt werden Eine weitere Schwierigkeit ist die gro e verikale Ausdehnung Die Variation der inh renten NMR Empfindlichkeit gekoppelt mit der Variation der nat rlichen H u figkeit w rde die Darstellung von Signalen verschiedener Isotope in einem Spek trum undurchf hrbar machen Faktisch w re die vertikale Aufl sung sehr schlecht Die vertikale Aufl sung da hei t das Signal Rausch Verh ltnis eines Spektrums ist ein Ma f r die Empfindlichkeit Unsere Analyse von Chloroform hat
64. auchen in ein fl ssiges Heliumbad ge k hlt sind werden vom BSMS kontrolliert und k nnen zur Optimierung des NMR Signals ber die BSMS Tastatur justiert werden Die Einstellung der Str me in den Raumtemperatur Shims wird als shimmen des Magneten bezeichnet Es hat einen direkten Effekt auf Signalaufl sung und intensit t Figure 4 2 Foto von Magnet Shimsystem Probenkopf und HPPR Kul HUH rare Shim System HPPR Probe and Shim System Obwohl der HPPR High Performance Preamplifier das Signal zur Probe sendet k mmert er sich prim r um die Verst rkung des relativ schwachen von der Probe ausgestrahlten Signals Er befindet sich nahe dem Unterteil des Magneten um das NMR Signal an der fr hest m glichen Stelle und damit unter Vermeidung von durch langen Kabeln verursachten Signalverlusten zu verst rken Nachdem das GEIR German Version 002 Magnet Shimsystem HPPR und Probenkopf Signal vom HPPR verstarkt wurde sind weitere Signalverluste durch die Verka belung weniger kritisch Der HPPR sendet und empfangt auch das Deuterium oder Fluor Locksignal und wird in der Wobble Routine benutzt Bis zu 5 HPPR oder 8 HPPR 2 individuelle Module ausgenommen des immer prasenten Cover Moduls k nnen konfiguriert werden und werden automatisch im edasp Fenster angezeigt Figure 4 3 zeigt eine g ngige Konfiguration beste hend aus drei individuellen Modulen Proton X BB und H zusammen mit einem Cover Modul Das
65. benkopfes auf Raum temperatur zu 3 Wenn ein Luft N gt Schlauch am Boden des Kopfes angebracht ist entfernen sie diesen 4 Vergewissern Sie sich da die Magnetbohrung nicht verschlossen ist und ent fernen Sie im Magneten befindliche Proben durch Aktivierung des LIFT But tons auf der BSMS Tastatur 5 Schalten Sie den LIFT wieder aus 6 Entfernen Sie alle BNC Kabel vom Probenkopf 7 Entfernen Sie Thermof hler Heizer sowie alle weiteren Gradienten und PICS Verbindungen 8 L sen Sie die zwei goldfarbenen Schrauben die den Probenkopf im Magneten sichern 9 Ziehen Sie den Probenkopf nach unten aus dem Magneten heraus German Version 002 GER 41 131 Systembeschreibung 10 Setzen Sie den neuen Probenkopf ein und sichern Sie ihn mit den beiden goldfarbenen Schrauben 11 Schliessen sie Koaxialkabel Thermof hler Heizer K hlluft und andere Ver bindung wieder an 12 Schalten sie die Heizung wieder an 42 131 GEIR German Version 002 Die NMR Probe Einf hrung 5 1 Wenn ein Festk rper mit der NMR Technik untersucht wird erscheinen breite Si gnale und die Feinstruktur welche f r den Wissenschaftler von gr ter Bedeu tung ist kann nicht aufgel st werden Somit werden Feststoffproben vor der Untersuchung meist in einem passenden L sungsmiittel gel st Dasselbe gilt auch f r fl ssige Proben Zu den organischen L sungsmitteln kann noch ein wenig Referenzsubstanz hinzugef gt werden Trotzdem
66. bezeichnet und in diesem Fall sogar auch als magnetisch aquivalent Sie werden alle bei exakt derselben Resonanz frequenz f4 erscheinen und keine Kopplung untereinander aufweisen Somit er warten wir f r reines Benzol ein einzelnes Signal Die unten stehende Abbildung stellt ein Spektrum von Benzol in Aceton dg dar und zeigt das Signal bei 7 5 ppm Figure 3 8 Spektrum von Benzol German Version 002 ARTSA 21 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie Protonenspektrum von Benzylacetat 22 131 fg fa ses H 3 6 Benzylacetat CgHs CH2 O CO CH3 ist ein komplizierteres organisches Molek l dessen Struktur die folgende Abbildung wiedergibt Figure 3 9 Benzylacetat fe d fo Ha He O cl fr ae G O G LHe H H2 He S 3 fe Hier kann man drei Gruppen von Protonen unterscheiden die entsprechend ge kennzeichnet sind So befinden sich z B die drei als Hr gekennzeichneten Protonen in einer anderen atomaren Umgebung als die zwei mit H gekennzeich neten Die drei H Protonen sind an das Kohlenstoff C gebunden welches wiederum mit einer Einfachbindung an den Kohlenstoff C gebunden ist Die zwei H Proto nen sind an den Kohlenstoff C gebunden der seinerseits mit je einer Einfachbin dung an den Benzolring und ein Sauerstoffatom gebunden ist Die dritte Protonengruppe besteht aus den f nf Protonen Hy des Benzolringes Figure 3 10 stellt das Spektrum von Benzylacetat in Aceton dg dar Es werden d
67. cher FID ist in der unten gezeigten Abbildung zu sehen Figure 3 15 Fourier Transformation Intensit t SPEKTRUM Fourier Frequenz Bevor ein FID sinnvoll analysiert werden kann mu er in die Frequenzdomane bertragen werden Die wird durch eine Fourier Transformation erreicht die durch das Kommando ft gestartet wird Eine Fourier Transformation ist eine mathe matische Operation die einen FID in ein Frequenzspektrum umwandelt Ein FID ist ein Signal dessen Intensit t sich mit der Zeit ver ndert w hrend ein Spektrum zeigt wie sich die Intensit t mit der Frequenz ver ndert Die Fourier Transformati on ist die wichtigste einer Reihe von Operationen der die Rohdaten unterworfen werden German Version 002 ARTSA 27 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie 28 131 GEIR German Version 002 Systembeschreibung Einf hrung 4 1 Ein Spektrometer besteht aus den folgenden Einheiten Bedienerkonsole einschlie lich Host Computer Monitor Tastatur und BSMS Tastatur Konsole die die elektronische Hardware enth lt Magnet System einschlie lich Shim System Vorverst rker HPPR und Proben Figure 4 1 Bedienerkonsole Konsole und Magnet ir Ss ti German Version 002 GEE 29 131 Systembeschreibung Bediener Konsole und Verbindungen 4 2 Konsole 30 131 Alle Aspekte der Spektrometer Operationen werden von der Bedienerkonsole aus kontrolliert Design und Implementierung
68. chten sie auch den Abschnitt Einstellung der Entkopplungsparameter pl13 120 db Konsultieren Sie ihren Systemverwalter bzgl des Set zens von pl13 oder benutzen Sie das getprosol Kom mando Beachten Sie auch den Abschnitt Einstellung der Entkopplungsparameter d11 30 ms 30 ms D array d1 2 2s Nicht kritisch Sie k nnen die as oder ased Kommandos verwenden um zu beropr fen ob alle Parameter korrekt gesetzt sind 4 Geben Sie zq ein um die Aufnahme zu starten 5 Transformieren Sie das Spektrum und f hren Sie die Phasenkorrektur durch Die Abbildung unten ist ein Beispiel des entkoppelten Spektrums Beachten sie da das TMS Signal bei 0 ppm nun sichtbar ist German Version 002 GER 111 131 13C Spektrum mit Entkopplung Figure 11 1 13C Spektrum von Cholesterylacetat 8 Scans mit Entkopplung ar cholac C 3 1 F2 Acquisition Parameters Date_ 20011108 17 36 2 35971 223 Hz 0 548877 Hz 0 9110143 sec 13 900 usec 6 00 uses 300 0 K 2 00000000 sec 0 03000000 sec 0 00002000 sec 2 m waltz16 F2 Processing parameters sI 32768 wou no LB 0 00 Hz ee ee 200 180 160 140 120 100 80 Beachten Sie die gro e Zunahme des Signal Rauschverh ltnisses Der Effekt der Entkopplung ist so dramatisch dass erfahrene Benutzer selten Zeit mit der Aufnahme von 3C Spektren ohne Entkopplung verschenken Einstellung der Entkopplungsparameter 11 4 Die Qualit t der E
69. d Chemische Verschiebung ge nannt Der Einfu benachbarter Atome besonders aber die magnetische Abschir mung durch lokale Elektronen wie schon vorher diskutiert wurde verschieben die Resonanzfrequenz eines Protons Die Gr e der Verschiebung wird normaler weise in ppm relativ zum TMS Signal gemessen Letzteres wird auf 0 ppm refe renziert Normalerweise haben Protonen abh ngig davon an welche organische Verbin dung sie gebunden sind chemische Verschiebungen in einem Bereich von maxi mal 14 ppm German Version 002 GER 19 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie Figure 3 6 1H chemische Verschiebungen in organischen Verbindungen OH H H HaC MSL Li Al Ge ppm TMS 12 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Abb 3 6 stellt typische chemische Verschiebungen von Protonen in organischen Verbindungen dar Protonenspektrum von Benzol 3 5 Die Struktur des Benzolrings wird in der folgenden Abbildung wiedergegeben 20 131 ARRIR German Version 002 Protonenspektrum von Benzol Figure 3 7 Benzolring d fa d fa Ha Ha i be Alle sechs Protonen gekennzeichnet als Ha k nnen als identisch betrachtet wer den Jedes ist einfach an ein Kohlenstoffatom gebunden Jedes Kohlenstoffatom bildet zwei aromatische Bindungen zu seinen bebachbarten C Atomen aus Somit befindet sich jedes der sechs Protonen in einer identischen chemischen Umge bung sie werden als chemisch quivalent
70. d Probenkopf 32 Magnet und Magnet Dewar na n 34 Raum Temperatur Bohrung nennen 35 Helium Tank 2 ln een 35 Stickstofftank u nern 36 Einf hrung in das Locksystem 37 Probenk pfe nenne nennen 37 RUKER iii IOSPIN Contents Dual 13CI1H Probenkopf 2 cccccceeceeeceeeeeeeeeeeeeees 39 Probenkopf Wechsel 0 ccceceeeeeeeeeeeaeeeeeeeeeeeeeeeneaes 41 Prozedur zum Wechsel des Probenkopfes 41 5 Die NMR Probe zu nas niacencpienetanncreticescdentedeneieesveseens 43 5 1 Einf hrung zesin eeh kr 43 5 2 Wahl des L sungsmittels ccecceeeeeeeeeneeeeaeeeaeeeeaeeeeaees 43 5 3 Probenr hrchen 44 5 4 Probenbehandlung cececccnenrenenrecni 46 6 Basispr zeduren E 47 6 1 Einf hrung nase la ei 47 6 2 BSMS Tastatur ernennen 47 Speicherung eines Satzes von Shim Werten Write Shim Ko MIMANGO sroti eei einni anne nn nn anne nennen 49 Einlesen einer gespeicherten Shim Datei Read Shim Kom lee NEE 49 BSMS Funktionen iaer tarea aa i Eaa 49 Probenkontrollfunktionen 50 Manuelle Lock Funktionen c ccccceeeeeceeeeeeeeeeeeeeaes 50 Manuelle Shim Funktionen 51 Shim Werte ccccceceecceeceeeeeee eee eeaeeeeeeeeeeeeeaeees 51 Helium Level Funktionen 2 ccecceeeceeceeeeeeeeeeeeeees 52 6 3 Einf hren der Probe in den Spinner assssssssssssessrsrsrrrsrerens 52 6 4 Einf hren von Probe und Spinner in den Magneten 53
71. d11 do f2 exit ph1 0 2201331 ph31 0 2201331 pl1 f1 channel power level for pulse default pl12 f2 channel power level for CPD BB decoupling pl13 f2 channel power level for second CPD BB decoupling p1 f1 channel 90 degree high power pulse d1 relaxation delay 1 5 T1 d11 delay for disk I O d12 delay for power switching 30 msec 20 usec cpd2 decoupling according to sequence defined by cpdprg2 pcpd2 f2 channel 90 degree pulse for decoupling sequence German Version 002 Das Pulsprogramm zgpg30 Line 10 d1 cpd2 f2 Dies startet die Entkopplungssequenz die ber cpdprg2 in der eda Tabelle defi niert ist Ein schneller Check in der eda Tabelle verr t da der Standardpara metersatz das cpdprg2 auf waltz16 gesetzt hat Die Entkopplung wird f r die Dauer von d1 mit der Leistungsstufe pl13 fortgesetzt Line 11 d12 pl12 f2 Zur Vorbereitung der Entkoppulng w hrend Anregungspuls und Akquisition wird die Leistungsstufe f r den F2 Kanal mit pl12 gesetzt Erneut ist eine Wartezeit von 20 u d12 f r das Setzen der Leistungsstufe notwendig Line 12 p1 0 33 ph1 Line 12 Diese Zeile ist ein Standard 30 Grad Anregungspuls und wurde im Ab schnitt Details des zg30 Programmes on page 85 erkl rt Der Unterschied ist da der Puls nun auf der Kohlenstoff Frequenz und nicht auf der Proton Fre quenz gesendet wird Die Dauer des Pulses wird entsprechend verschieden sein
72. dann mu er explizit aus einen BSMS Men gew hlt werden Dem Benutzer stehen drei Methoden zum Locken der Probe zur Verf gung 1 Geben Sie lock in die XWIN NMR Kommandozeile wie oben beschrieben ein und klicken Sie auf das passende L sungsmittel Dadurch ndert sich zu erst das Magnetfeld FIELD auf einen vorher bestimmten Wert der f r alle L sungsmittel gleich ist Dann erst wird nach dem st rksten Locksignal des 60 131 GER German Version 002 Locken der Probe L sungsmittels gesucht Wenn das System eingelockt hat wird die Meldung lock finished angezeigt 2 Dr cken Sie AUTOLOCK auf der BSMS Tastatur Hierbei wird das L sungs mittel nicht ber cksichtigt sondern der Wert des Magnetfeldes FIELD so ge ndert da das detektierte Locksignal in der Mitte des Suchbereiches zu liegen kommt und auf diese Weise den Lockvorgang unterst tzt 3 Drucken Sie LOCK ON auf der BSMS Tastatur Der FIELD Wert andert sich hierbei nicht so da das System nur dann einlockt wenn ein gen gend star kes Signal schon im Suchbereich liegt Diese Methode ist nur dann zu empfeh len wenn eine Probe durch eine mit dem gleichen L sungsmittel ersetzt wurde oder wenn schon bekannt ist da die verschiedenen Lockparameter passend sind Prozedur um die Probe zu locken 6 7 1 Das Locksignal kann nach Eingabe von lockdisp angeschaut werden Angenommen der Lockvorgang war nicht erfolgreich so sieht man auf d
73. das Spektrum horizontal so zu spreizen da nur die Region von Interesse abge bildet wird Klicken Sie auf den SW SFO1 Button im Untermen utilities Dies hat zwei Effekte 1 SW wird automatisch so eingestellt da die angezeigte Region eingeschlos sen wird 2 Die Beobachtungsfrequenz SFO1 wird in die Mitte der abgebildeten Region gesetzt d h die Beobachtungsfrequenz wird genau an dieser Stelle liegen Einstellen von SW f r das Cholesterylacetat Spektrum 9 10 1 102 131 Da diese nderungen grundlegende Aufnahmeparameter ndern sollten Sie ei nen neuen Datensatz erzeugen Der einfachste Weg einen neuen Datensatz zu definieren ist den Parameter EXPNO zu inkrementieren Vorgehen 1 Geben Sie edc oder new ein und erzeugen Sie einen Datensatz wie unten beschrieben NAME hydrogen EXPNO 2 PROCNO 1 Dies erzeugt einen Datensatz hydrogen 2 1 Ein kurzer Blick in die eda Ta belle zeigt da der Aufnahmeparametersatz hydrogen 1 1 in den neuen Da tensatz bertragen wurde Die Parameter und Daten in hydrogen 1 1 werden jetzt nicht mehr berschrieben 2 Verringern Sie NS auf 1 akquirieren Sie einen FID und benutzen Sie das Kommando fp zur Transformation und Phasenkorrektur Beachten Sie da die gespeicherte Phasenkorrektur ebenso bertragen wurde wie die Kalibrie rung des TMS Signals auf 0 ppm 3 Positionieren Sie den Cursor mit der Maus im spektralen Fenster Klicken
74. den k nnen wenn der Probenkopf im Magneten gewechselt wird Welche Shim Datei f r einen bestimmten Proben kopf benutzt werden kann erfahren Sie bei Ihrem Systemverwalter 6 8 2 Ist der Grundschim einmal abgeschlossen sind die weiteren Shim Vorg nge weitgehend vereinfacht Es handelt sich nur noch um eine Feinabstimmung der wichtigsten Shims solange die F llh he im Probenr hrchen konstant ist Es ist das Routine Shimmen und sollte am Beginn jeder NMR Sitzung und immer wenn die Probe im Magneten gewechselt wurde durchgef hrt werden Routine Shim German Version 002 GER 63 131 Basisprozeduren 64 131 men bringt es mit sich eine Feinabstimmung der Z und Z Shims und vielleicht auch der X and Y Shims vorzunehmen 1 Wenn der Probenkopf gewechselt wurde sollten Sie als erstes die richtige Shim Datei in die BSMS Einheit einlesen Geben Sie rsh ein und eine Liste der gespeicherten Shim Dateien erscheint Klicken Sie auf die passende Datei und nach ein paar Sekunden erscheint folgende Meldung auf dem Bildschirm rsh finished 2 Versichern Sie sich das die LOCK Taste an der BSMS Tastatur aktiviert ist das hei t da die Probe gelockt ist Wenn die Probe rotieren soll setzen Sie die Spinrate auf 20 Hz f r 5mm R hrchen und 12 Hz f r 10 mm Proben 3 Stellen Sie die LOCK PHASE so ein da das Lock Level ein Maximum er reicht 4 Wenn n tig stellen Sie die LOCK POWER so ein da sie einen Wert von 6
75. der weiteren Datenverarbeitung geht Dieser Ansatz minimiert die Zeit die direkt am Spektrometer verbracht werden mu was von besonderer Bedeutung ist wenn gr ere Gruppen von Studenten ausgebildet werden In diesem speziellen Fall kann die Datenverarbeitung an se paraten Computern mit Hilfe der mit dem Spektrometer ausgelieferten Dokumen tation erarbeitet werden F r den Unterricht mit diesem Handbuch wird vorrausgesetzt das der Benutzer 1 grundlegende Kenntnisse ber das XWIN NMR Softwarepaket besitzt 2 ber einen oder mehrere Probenk pfe verf gt mit denen Protonen oder Koh lenstoff sowie Kohlenstoff unter gleichzeitiger Protonenentkopplung gemes sen werden k nnen 3 ber grundlegende Kenntnisse der Benutzung von BSMS Tastaturen oder BSMS Kontrolltafeln verf gt Obwohl viel M he darauf verwendet wurde schrittweise alles zu erkl ren werden neue Benutzer vielleicht doch noch einige Fragen haben und ben tigen die Unter st tzung von erfahren Benutzern Das Ziel dieses Handbuches ist es einem Be nutzer ein unabh ngiges Arbeiten zu erm glichen und ein Grundverst ndnis ber die Arbeitsweise mit dem System zu vermitteln wo immer dies m glich ist Die notwendige Zeit zur Einweisung neuer Benutzer wird mit diesem Handbuch hof fentlich deutlich verk rzt Gefahrenquellen 1 1 Das nachfolgende Kapitel wird sich detailliert mit Sicherheitsaspekten besch fti gen aber gleich zu Beginn ist es wichtig einige potent
76. des Bild schirms befindet Die Abstimmung wird mit zwei Schrauben am unteren Teil des Probenkopfes und einem speziellen Werkzeug durchgef hrt Die Schrauben sind mit T und M markiert Die Schrauben sind zur Identification entsprechend der Frontbezeichnung des Probenkopfes farbcodiert F r jede Spule in Probenkopf gibt es ein separates Schraubenpaar Matching ver ndert generell die vertikale Position des Wobble Kurven Minimums w hrend Tuning die horizontale Position ver ndert Es zeigt sich bald da Tuning und Matching Anpassungen sich gegen seitig beeinflussen und immer zusammen angepa t werden sollten Wenn das Wobble Kurven Minimum in der Mitte und am unteren Rand des Bildschirms ist ist der Probenkopf optimal getuned und gematched German Version 002 GER 55 131 Basisprozeduren Figure 6 3 Beispiele von Wobblekurven mit unterschiedlichem Tuning und Matching Schlechtes Matching and uning chlechtes Matching gutes Tuning mann utes Matching schlechtes Tuning Die Wobble Routine wird durch das wobb Kommando gestartet Wenn die Wobble Routine ausgef hrt wird k nnen zwei Parameter modifiziert werden WBST Anzahl der Wobble Schritte 1K ist der Defaultwert WBSW Wobble Sweep Breite in MHz 4 MHZ ist die Grundeinstellung Je n her Sie am optimalen Tuning Wert sind um so kleiner kann WBSW gesetzt werden Wenn Sie den Eindruck haben da der Probenkopf falsch getuned oder gematched ist oder wenn Sie Schwieri
77. die Einstellung der Spinrate Wird in Hz gemessen SPIN MEASURE Zeigt die aktuelle Spinrate auf der rechten Seite der Anzeige und die gesetzte auf der linken Seite Beide Werte sollten gleich sein Manuelle Lock Funktionen 6 2 5 50 131 Die Funktion des Lock Systems wurde im Abschnitt Einf hrung in das Locksy stem on page 37 diskutiert Das Spektrometer lockt auf das Signal welches durch das Deuterium in der Probe emittiert wird Dies kann durch absuchen ver st rken und abschw chen des Feldes im Magneten erreicht werden Bei einer bestimmten Feldst rke werden die Deuteriumatome mit ihrer Resonanzfrequenz angeregt und auf der Lockanzeige erscheint ein Signal Der Vorgang besteht also aus zwei Schritten Als erstes wird das die Probe umge bende Feld abgesucht und dann die Probe gelockt Die Tasten auf der BSMS Tastatur welche den Absuchvorgang und den Lockvorgang kontrollieren werden nun beschrieben SWEEP RATE Die Geschwindigkeit mit der das Feld abgesucht wird kann hier variiert werden SWEEP AMPLITUDE Die Magnetfeldst rke wird kontinuierlich innerhalb eines bestimmten Bereiches abgesucht Die Gr e dieses Bereichs kann mit dieser Ta ste kontrolliert werden SWEEP Schaltet das Absuchen des Magnetfeldes an und ab Diese Taste wird automatisch deaktiviert wenn das System gelockt ist LOCK ON OFF Ist die Taste aktiviert versucht das System die Probe zu locken Das gr ne LED auf der Taste blinkt ein paar
78. dung BSMS Tastatur BOSS Version on page 48 als ein Beispiel Warnung Bevor Sie beginnen sollten Sie sich bewu t machen da zwei Tasten mit Vorsicht behandelt werden sollten 1 Die Taste zur Heliumlevel Messung HELIUM MEASURE wird am besten nicht ber hrt Auf die Gr nde daf r gehen wir sp ter ein siehe Abschnitt Helium Level Funktionen on page 52 2 Versichern Sie sich da die Magnet ffnung nicht verschlossen ist wenn Sie die LIFT Taste bet tigen Wenn Sie eine Probe auf die Magnet ffnung German Version 002 GER 47 131 Basisprozeduren setzten versichern Sie sich da der Pressluftstrom durch die LIFT Taste aktiviert wurde Bevor Sie die Arbeit mit der BSMS Tastatur beginnen m chten Sie vielleicht die Werte einiger wichtiger Parameter der Shim Werte welche durch die BSMS Einheit vorgegeben sind siehe Abschnitt Speicherung eines Satzes von Shim Werten Write Shim Kommando on page 49 speichern Auf diese Weise k nnen alle Angleichungen die Sie vorgenommen haben zu einen sp teren Zeit punkt leicht zur ckgesetzt werden Die Shim Werte werden durch die algebraisch gekennzeichneten Tasten z B X Y XZ x etc in den unteren drei Reihen der BSMS Tastatur ver ndert Figure 6 1 BSMS Tastatur BOSS Version 48 131 Gere German Version 002 BSMS Tastatur Speicherung eines Satzes von Shim Werten Write Shim Kommando 6 2 1 Um die aktuellen Shim Werte zu speichern schr
79. e Entkop lie WEE 108 11 13C Spektrum mit Entkopplung 109 Figure 11 1 13C Spektrum von Cholesterylacetat 8 Scans mit Entkopplung E 112 Figure 11 2 The Pulse Program Zgpg30 nsensssennsenennennnnennnennnnenn 114 12 Grundlegende Storungssuche 117 Figure 12 1 Position der Hauptschalter von Konsole AQS and BSMS 117 GBR German Version 002 Tables 1 Einf hrung 7 2 Sicherheit 9 3 Einf hrende Theorie und Terminologie 13 Table 3 1 Datentabelle f r verschiedene Isotope 14 Table 3 2 Frequenz Variationen nennen 14 4 Systembeschreibung 29 5 Die NMR Probe 43 6 Basisprozeduren 47 Table 6 1 Die standard edlock Tabelle cceceeceeeeeeeeeeeeeees 60 7 Vorbereitung zur Akquisition Datens tze edasp eda Ko mmandos 65 Table 7 1 Datens tze mit verschiedenen NAMEs and EXPNOs 67 Table 7 2 Datens tze mit verschiedenen NAME s EXPNO s and PROCNO s 67 8 Pulsprogramme Kommando as ased 85 9 Protonen Spektrum 91 Table 9 1 Die eda Parameter nach Laden des Standard Parameter Satzes Proton 93 Table 9 2 Methoden zur Phasenkorrektur c cccccceseeeses ee ea eens 99 10 13C Spektrum ohne Entkopplung 105 Table 10 1 Die eda Parameterwerte euuanaeseseananannnannnnnannnnn anne 106 11 13C Spektrum mit Entkopplung 109 Table 11 1 Die eda Parameters nach einladen des Standard Parame tersatzes C13CPD 110 12 Grundlegende St rungssuche 1
80. e Frequenz automatisch gesetzt vom Benutzer gesetzt Gleiches gilt fur die n chsten beiden Entkopplungskan le SFO2 BF2 offset SFO3 BF3 offset Die Offsets sind entsprechend der Namensgebungskonvention die im Abschnitt Einige Bestandteile des edasp Fensters on page 73 auf gelistet sind mit OFSH1 OFSX1 OFSF1 etc gekennzeichnet Wird ein bestimmter Kern gew hlt so ist die entsprechende Basisfrequenz auto matisch eingestellt Nach Einlesen des Standardparametersatzes wird die Basis frequenz richtig eingestellt und nur die Offset Werte m ssen noch angeglichen werden Merken Sie sich da SFOX der wichtigste Parameter ist da es die Frequenz ist die aktuell zur Probe gesendet wird Beachten Sie auch da der Offset Null sein kann womit SFOX BFX wird Eine ausf hrlichere Beschreibung wird in Ab schnitt Numerische Erkl rung von Sende Basis und Offset Frequenzen on page 82 gegeben 2 Logischer Kanal In dieser Spalte wird der anzuregende Kern gew hlt Der logische Kanal F1 oder NUC1 ist immer der beobachtete Kern Wenn ein Kanal nicht genutzt wird sollte er ausgeschaltet werden Die Liste der Kerne die gew hlt werden k nnen ist in folgender Datei abgelegt XWinNMRHome conf instr lt instrument name gt nuclei Erfahrene Benutzer m chten eventuell diese Datei editieren und die Liste der ver f gbaren Kerne den eigenen Bed rfnissen anpassen Beachten Sie da die nderung des Kerntyps im logische
81. e Parameter entsprechend untenstehender Tabelle Table 11 1 Die eda Parameters nach einladen des Standard Parametersatzes C13CPD C13CPD Parameter Parameter Neuer Wert Kommentar Set Wert PULPROG zgpg30 zgpg30 F r eine Beschreibung des Pulsprogramms siehe 11 5 TD 65536 64k Nicht kritisch 64K ist sehr viel NS 1K 8 1K ist zuviel Reduzieren sie auf 8 DS 2 2 SW 238 ppm 238 ppm Kohlenstoff unfa t einen gro en spektralen Bereich und es macht wenig Sinn an dieser Stelle zu reduzieren O1P 100 ppm Diese Frequenz sollte mit der SFO1 von carbon2 1 ber einstimmen und kann justiert werden O2P 4 ppm 3 ppm Nicht kritisch da CPD Uber einen bestimmten Bereich entkoppelt p1 14 u Der Parameter p1 ist der Wert des 90 Grad Anregungs pulses und ein Puls der Dauer von P1 0 33 wird benutzt um den Kohlenstoff im zgpg30 Programm anzuregen Benutzen sie den Wert wie in carbon 2 1 oder geben sie getprosol ein RUKER i 110 131 GENER German Version 002 Ermittlung der Entkopplungsfrequenz Table 11 1 Die eda Parameters nach einladen des Standard Parametersatzes C13CPD C13CPD Parameter Parameter Neuer Wert Kommentar Set Wert pl1 120 db Setzen Sie den Wert wie in carbon 2 1 definiert oder geben Sie getprosol ein pl12 120 db Konsultieren Sie ihren Systemverwalter bzgl des Set zens von pl12 oder benutzen Sie das getprosol Kom mando Bea
82. e exakte Position des TMS Signals besser bestimmt werden kann Das TMS Signal ist das Signal bei der tiefsten Frequenz also am weitesten rechts im Spektrum 99 131 Protonen Spektrum Figure 9 5 Identifizierung des TMS Signals als das am weitesten rechts im Spektrum liegende Signal Prozedur um ein Spektrum horizontal zu Spreizen 9 9 1 100 131 Versichern Sie sich da das XWIN NMR Haupt Fenster angezeigt wird Benutzen Sie die Maus um den Cursor im spektralen Fenster zu positionieren und klicken Sie auf die linke Maustaste Er wird automatisch im Spektrum ver ankert Benutzen Sie die Maus um den Cursor auf eine Seite der interessierenden Re gion zu setzen und klicken Sie die mittlere Maustaste Benutzen Sie die Maus um den Cursor auf die andere Seite der interessieren den Region zu setzen und klicken auf die mittlere Maustaste Der so definierte Bereich wird automatisch so gespreizt da er den gesamten Bildsschirm aus f llt Klicken Sie auf die linke Maustaste um den Cursor wieder vom Spektrum zu l sen Um wieder das ganze Spektrum auf den Bildschirm zu bekommen klicken Sie auf den Skalierungsbutton der in Figure 9 3 gezeigt wird GEIR German Version 002 Kalibrierung des Spektrums Kalibrierungsprozedur 9 9 2 1 Wenn n tig klicken Sie auf den Hz ppm Button so da die horizontale Ach se in ppm angezeigt wird 2 Klicken Sie auf calibrate Der Cursor wird autom
83. e und Magnet scssi 29 Figure 4 2 Foto von Magnet Shimsystem Probenkopf und HPPR 32 Figure 4 3 HPPR mit drei Modulen und Cover Modul 24ssnn 0 33 Figure 4 4 Supraleitender Magnet _ usssssnseensnennnennnnnnnnn nennen 36 Figure 4 5 Probe im Probenkopf 38 Figure 4 6 Typische HPPR Verkabelung 39 Figure 4 7 Dual 13C 1H Probenkopf ccc eeeeeceeeeeee eee eeeeene tena tessa nenn 40 5 Die NMR Probe 43 Figure 5 1 Spektrum mit Rotationsseitenbanden 45 6 Basisprozeduren 47 Figure 6 1 BSMS Tastatur BOSS Version u ssessssesnsenennennnnnnnnnn nenn 48 Figure 6 2 Einf hren der Probe in den Spinner uussesssssensennenen nenn 53 Figure 6 3 Beispiele von Wobblekurven mit unterschiedlichem Tuning und Matching eu en een ine 56 Figure 6 4 HPPR 2 Cover Display 58 Figure 6 5 Ein typisches Locksignal _ uusnseessennsnnssnnsnnnnen namen nenn 61 German Version 002 GER 121 131 Figures 122 131 Figure 6 6 Lock Display nach dem Emlocken 62 7 Vorbereitung zur Akquisition Datens tze edasp eda Ko mmandos 65 Figure 7 1 Das ede Display na 69 Figure 7 2 Das edasp Men _ suuesssnnsnensennnsnnnnennnnn nennen nenn 72 Figure 7 3 Erste Seite der eda Parameter nach Einlesen des Standard PROTON ParametersatZes u 2esssnessnnennnnnnn nennen 75 Figure 7 4 Graphische Darstellung einiger Akquisitions Paramet
84. ece eee eee eeeeeseeeaeeseeeaeeeaes 7 Software Version und Kommando Syntax um rennen 8 SIC 11 10 21 gt 11 APRBERENBEREN EERNEHENDEEES insandi rrna riaria iniia 9 Einf hrung E E ahnen 9 Magnetische Sicherheit 9 Sicherheitsvorkehrungen in der inneren Zone 10 Sicherheitsvorkehrungen in der u eren Zone 11 K ltetechnische Sicherheit 444444404 nennen 11 Elektrische Sicherheit nenne nenne 12 Chemische Sicherheit nennen 12 CE Zertifizierung cressoni hran ceed deanee ERKENNEN dE K nahen 12 Einf hrende Theorie und Terminologie 13 Einf hrung 1 A 13 ar Ge ET GEET 13 b Lokale atomare Umgebung ceeeeeeeeeeeeeeeee es 14 NMR Analyse von Chloroform 16 Referenz Verbindungen Hertz ppm ceeeeeeeeeee es 17 H NMR Chemische Verschiebung isssssssssssssssrrii11nnn 19 Protonenspektrum von Benzol u resseessenenennennnen 20 Protonenspektrum von Benzylacetat a nns 22 Protonen Spektrum von Ethylbenzol mit Spin Spin Kopplung EE 23 Entkopplung 2 02ccccceeeceece eee eee eee eeee ese eeeeeeeeeseeaeeeeneaaes 25 FID und Spektrum seimos e ainia aaa 27 SYStOMbeSCHeIDUNG cccceecceceeecencnseeecensenseneees 29 Einf hr ng 2 nme 29 Bediener Konsole und Verbindungen nennen 30 Konsole urteilen 30 Verbindung zwischen Host Computer und AQS 31 Magnet Shimsystem HPPR un
85. eiben Sie sie in eine Shim Datei in dem Sie das Kommando wsh write shim file benutzen 1 Geben Sie wsh in die XWIN NMR Kommandozeile ein Es erscheint ein neu es Fenster welches eine Liste von Shim Dateien enthalt die schon fruher ge speichert wurden 2 Klicken Sie auf TYPE NEW NAME 3 Geben Sie einen von Ihnen gew nschten Namen ein z B monday Die aktuellen Shim Werte sind nun in einer Datei mit Namen monday ge speichert Mit dem Wissen da die alten Werte leicht durch Einlesen der gespeicherten Werte aus der Shim Datei monday wieder herzugestellen sind k nnen Sie nun die Shim Werte mit der BSMS Tastatur ver ndern Einlesen einer gespeicherten Shim Datei Read Shim Kommando 6 2 2 BSMS Funktionen 1 Geben Sie rsh read shim file in die XWIN NMR Kommandozeile ein Eine Li ste von Shim Datei Titeln wird auf dem Bildscirm erscheinen 2 W hlen Sie monday oder Ihren Dateinamen Es kann sein da Sie durch eine lange Liste von Shim Dateien bl ttern m ssen Die BSMS Tastatur wird f r einige Sekunden aufblinken Die Nachricht rsh finished wird am unteren Ende des Bildschirms erscheinen wenn der Vor gang abgeschlossen ist Die alten Shim Werte sind nun wieder hergestellt Der Benutzer sollte sich mit dem Einlesen und Wegschreiben von verschiedenen Dateitypen vertraut machen da dies sehr wichtig ist wenn es sp ter um Parame ters tze geht Wenn Sie einen Parametersatz speichern
86. ekularsieben deutlich verringert werden Die Wahl des Losungsmittels f r eine bestimmte Probe wird immer der beste Kompromiss zwischen verschiedenen Vor und Nachteilen sein ber Details spe zifischer L sungsmittel kann sich der Leser in der Standard NMR Literatur infor mieren 5 3 Wird eine Probe analysiert kann sie je nach Probenkopf oder Experiment zur Rotation gebracht werden Die Rotation Spin der Probe hebt Feldinhomogeni t ten in X und Y Richtung auf und verbessert damit die spektrale Aufl sung Ein Nachteil der Rotation ist da Rotationsseitenbanden auftreten k nnen Es han delt sich dabei um St rsignale die durch die Modulation des Magnetfeldes mit der Rotationsfrequenz entstehen Diese Signale erscheinen auf beiden Seiten von gro en Signalen genau im Abstand der Rotationsfrequenz Die Intensit t dieser Seitenbanden ist proportional zur Intensit t des Hauptsignals Ist die Rotationsra te 20 Umdrehungen Minute 20 Hz werden die Rotationsseitenbanden 20 Hz oberhalb und unterhalb des Hauptsignals zu finden sein GBR German Version 002 Probenrohrchen Figure 5 1 Spektrum mit Rotationsseitenbanden 13C Satelliten A W hrend die Anwesenheit der Rotationsseitenbanden unvermeidlich ist h ngt ihre Gr e zum Teil von der Probenr hrchenqualit t ab Idealerweise sollte ein Probenr hrchen perfekte cylindrische Symmetrie besitzen Ungew hnlich gro e Seitenbanden deuten auf eine ungen gende
87. em Bild schirm zwei berlagerte CW Spektren des Deuteriums Eine l uft von links nach recht die andere von rechts nach links Die Laufgeschwindigkeit kann durch die SWEEP RATE Taste auf der BSMS Tastatur angepa t werden Ein CW Spektrum guter Qualit t ist in Figure 6 5 dargestellt Figure 6 5 Ein typisches Locksignal F Hauptsignal Positive f hrende Signalflanke Ausklingen SC Vin Richtung der Magnetfeld Vanation Wenn die Probe eingelockt hat erscheint das Signal als horizontale Linie mit zu geh rigem Rauschen oder leichter Wellenform siehe Abbildung Lock Display nach dem Einlocken on page 62 Die H he auf der die Linie erscheint wird Lock Level genannt Vorgehen 1 Geben Sie lockdisp ein um das Locksignal anschauen zu k nnen 2 Geben Sie lock ein German Version 002 Gere 61 131 Basisprozeduren Wahlen Sie das passende L sungsmittel im Men aus f r Proben die f r Ex perimente in diesem Handbuch ausgesucht wurden w hlen Sie CDCI Das LED f r den automatischen Lock auf der BSMS Tastatur beginnt zu blin ken bis der Probe eingelockt ist Dann erscheint die Meldung lock finished auf dem Bildschirm und das Lock On Off LED ist konstant beleuchtet Wenn das Lock Level instabil ist wegen bers ttigung kann die Lock Lei stung manuell ber die BSMS Tastatur angepa t werden Um ein Wiederauf treten zu verhindern ist es besser die Leistungseinstellungen f r das
88. entrum des Spektrums Mit einer zentralen Frequenz von 6 175 ppm und einer spektra len Breite von 20 6 ppm liegt der Bereich der chemischen Verschiebung zwischen 4 125 und 16 475 ppm Je gr er SW ist um so weniger kritisch ist der Offset BF1 system dependent Wird automatisch gesetzt D array d1 1 2s Die Grundeinheit fur Delays ist Sekunden Wird einfach 2 eingegeben betragt der Delay 2s Im Pulsprogramm zg30 ist d1 der einzige Delay der gebraucht wird Er erm glicht der Probe zu relaxieren und sein Wert ist nicht kritisch solange er nicht zu kurz wird F r die vorliegende Probe sind 1 oder 2s ausreichend P array p1 10 us Der Parameter p1 gibt den Wert f r einen 90 Grad Anregungspuls wider Eine Pulsdauer von p1 0 33 wird im zg30 Programm benutzt Sie sollten mit dem Systemmanager beraten wie p1 einzustellen ist Die einfachste Methode ist die Verwendung des getprosol Kommandos Der Wert 10 us der durch den Standard Parametersatz eingestellt wird ist nur ein typischer Wert Bedenken Sie da der aktuelle Puls nur 3 3 us lang ist wenn Sie 10 Us eingestellt haben Wenn Sie mit der paropt Prozedur vertraut sind m chten Sie p1 vielleicht optimieren Letztendlich funktioniert das Experiment auch wenn p1 nicht optimiert wurde Es wird allerdings in der Regel Empfindlichkeit verlorengehen German Version 002 93 131 Protonen
89. er 78 Figure 7 5 Clipped FID als Ergebnis von zu hohem RG Wert 79 Figure 7 6 Beziehung zwischen Leistung und Abschw chung 81 Figure 7 7 Spektrum mit BF1 600 13 MHz 01 0HZ 82 Figure 7 8 Spektrum mit BF1 600 13 MHz 01 8 KHZ eese 83 Figure 7 9 Spektrum mit BF1 600 13 MHz 01 8 kHz SWH 8 4kHz 84 Figure 7 10 Wechselwirkung von GEO BF1 und Oe 84 8 Pulsprogramme Kommando as ased 85 Figure 8 1 Das Pulsprogramm Z930 e 86 Figure 8 2 Das Pulsprogramm zg mit NS 4 und D sen asec 88 9 Protonen Spektrum 91 Figure 9 1 Acquisition Window Status of the Scan Counter aaaea 95 Figure 9 2 Protonen Spektrum von Cholesterylacetat 16 scans SW 20 66 sn is need ehe 96 Figure 9 3 Einige n tzliche Anwendungen im XWIN NMR Hauptfenster 97 Figure 9 4 Beispiel eines Spektrums mit Phasenkorrektur unten und ohne Phasenkorrektur oben 224u4444444snnnnen nennen anne nenn nenn 98 Figure 9 5 Identifizierung des TMS Signals als das am weitesten rechts im Spektrum liegende Signal _ u42ss4H4ssnnennnsn nenn nennen 100 Figure 9 6 Protonen Spektrum von Cholesterylacetat 101 Figure 9 7 Protonen Spektrum von Cholesterylacetat 103 10 13C Spektrum ohne Entkopplung 105 Figure 10 1 13C Spektrum von Cholesterylacetat 1 scan Keine Entkop live DEE 107 Figure 10 2 13C Spektrum von Cholesterylacetat 64 Scans Kein
90. er Delay Liste im eda Men spezifiziert werden oder durch Eingabe in die XWIN NMR Komman dozeile direkt gesetzt werden Line 8 p1 0 33 ph1 Das Kommando p1 0 33 veranla t das Spektrometer einen Puls mit der L nge p1 X 0 33 zu emittieren Dies ist der 30 Grad Anregungspuls da p1 nach Konvention ein 90 Grad Puls ist Jeder Puls hat drei Charakteristika 1 L nge 2 Amplitude und 3 Phase Die L nge oder Dauer eines Pulses kann durch Eingabe eines passenden Wer tes f r p1 in der Pulsaufstellung des eda Men s bestimmt werden oder explizit in der XWIN NMR Kommandozeile eingegeben werden Die Amplitude eines Pulse wird auf sein Leistungslevel zur ckgef hrt In diesem Fall wird keine bestimmte Leistung gesetzt und das Spektrometer nimmt automa tisch den Wert der pl1 zugewiesen ist pl1 kann auch ein passender Wert in der Leistungslevelauflistung der eda Tabelle zugewiesen werden oder direkt in die XWIN NMR Kommandozeile eingegeben werden Es sollte erw hnt werden da wenn kein Kanal f r einen bestimmten Puls vorge geben ist dieser automatisch zum Beobachtungskanal d h zu Kanal F1 gesen det wird Zeile 8 weist dem Puls auch eine Phase mit dem Kommando ph1 zu Line 9 go 2 ph31 Dieses einzelne Kommando startet eine ganze Reihe von Prozessen einschlie lich der ffnung des Empf ngers und der Digitalisierung des NMR Signals Wenn die Aufnahme beendet ist da hei t nachdem TD Punkte digitalisiert wurden
91. fengelas sen werden z B gt 30 Sekunden Das Helium Level kann sowohl manuell als auch elektronisch berpr ft werden Manuelle berpr fung wird durch Einsetzen eines langen Me stabes in den Heliumtank ber einen der Zugangsprots durchgef hrt nur erfahrene Benutzer Eine Elektronische berwachung des Heliumlevels ist ber das BSMS m glich und wird in Kapitel BSMS Funktionen on page 49 diskutiert German Version 002 GER 35 131 Systembeschreibung Stickstofftank Figure 4 4 Supraleitender Magnet Heliumzug nge Heliumaufsatz Setzen Sie den Probe hier ein Vakuum Isolierung __ Magnetspule Setzen Sie den Probenkopf hier ein 4 6 3 36 131 Die drei kleineren T rme die ber den Magnten herausragen erlauben Zugang zum Stickstofftank Jeder dieser drei Ports kann mittels eines geeigneten Me sta bes nur erfahrene Benutzer f r die Kontrolle des Stickstoffstandes und auch zum Nachf llen genutzt werden Auch hier sollte der Systemverwalter regelm s sig die an den Ports angebrachten Ventile hinsichtlich Blockierung durch Eis ber pr fen Wie bereits erw hnt sind die Magneten hinsichtlich Minimierung von Ver dampfung konstruiert W hrend des Normalbetriebs wird eine kleine Menge Stick stoff pro Tag verdampfen Dies ist absolut normal ein Ausbleiben der Stickstoff Verdampfen zeigt somit eher eine Blockierung der Stickstoffports an Wie oft so wohl Helium als auch Stic
92. ge Bildschirm interface wird durch klicken auf das CCU Hyperterminal Icon auf der Bediener oberflache nur f r PC oder ber ein Unix Terminalfenster f r Systeme mit SGI Computern aktiviert Sie k nnen auch auf das Kommando telnet spect ber die Ethernetverbindung zugreifen Nachdem Sie sich erfolgreich in spect eingeloggt haben k nnen Sie sich vergewissern ob das AQS ordnungsgem gebootet hat und die Verbindung zwischen Host Computer und AQS korrekt funktioniert Im Kapitel Grundlegende St rungssuche on page 117 werden Prozeduren zum Ein und Ausschalten der verschiedenen Elemente des Spektrometers be schrieben German Version 002 GER 31 131 Systembeschreibung Magnet Shimsystem HPPR und Probenkopf 4 5 32 131 Ai L hl Der Magnet generiert das fiir die Beobachtung von NMR Ubergangen notwendi ge magnetische Feld Um ein supraleitendes System aufrechtzuerhalten wird der Magnetkern unter Benutzung von fl ssigem Stickstoff und Helium auf sehr niedri ge Temperaturen gek hlt mehr Details im Kapitel Magnet und Magnet Dewar on page 34 Das Raumtemperatur Shimsystem das im unteren Ende des Magneten befe stigt ist besteht aus einem Satz von stromtragenden Spulen bekannt als Shims Diese werden zur Maximierung der Homogenit t des Feldes durch Ausgleich von bestehenden Inhomogenit ten benutzt Die Str me in diesen Raumtemperatur Shims so genannt weil sie nicht durch Eint
93. gkeiten haben die typische Resonanzkurve zu beobachten beginnen Sie mit einem gro en Wert f r WBSW z B 32 64 MHz und ver ringern sie diesen auf 8 oder 4 MHz wenn das optimale Tuning erreicht ist Prozeduren 1 Stellen Sie sicher da SFO1 gleich oder nahe bei der sp ter verwendeten bertragungsfrequenz liegt Klicken Sie auf ACQU 2 Geben Sie ein 3 Beobachten Sie die Wobble Kurve und justieren Sie dementsprechend mit den Tuning und Matching Schrauben 4 Zum Beenden klicken sie auf stop 56 131 G t ZS German Version 002 Tuning und Matching des Probenkopfes Wenn es notwendig ist setzen Sie WBST auf 1K und WBSW auf 4 MHZ Dies kann ber das eda Men geschehen oder direkt in der Kommandozeile einge geben werde Tuning and Matching unter Verwendung der HPPR LEDs 6 6 2 Diese Methode ist nur dann erforderlich wenn de Monitor w hrend der Abstim mung mit den Tuning und Matching Schrauben nicht einsehbar ist Der einzige Unterschied bei dieser Methode ist da die Abstimmung auf gr nen und roten LED s basiert die sich auf der oberen Abdeckung des HPPR Modules befinden Die horizontale Reihe repr sentiert das Tuning die vertikale Reihe das Matching Die Abstimmungen werden in die Richtung vorgenommen die die Anzahl der auf leuchtenden LED s in beiden Richtungen reduziert Genau wie bei der Wobble Routine m ssen die Tuning und Matching Schrauben wieder gemeinsam opti miert werden Ein gu
94. gnal Entkopplungspulse sind in der Regel l nger und weniger energiereich als Anre gungspulse Figure 3 13 stellt ein Schema des Entkopplungsexperiments dar w hrend Figure 3 14 das entkoppelte Spektrum zeigt Das CH gt Quartett ist jetzt ein Singulett Spektroskopiker sagen das Quartett kollabiert zu einem Singulett Desweiteren sollte die Fl che unter dem Sigulett gleich der unter dem urspr ng lichen Quartett sein Vergleichen Sie die relativen H hen der CH gt und Benzyl ring Signale in den beiden Spektren Das Signal der CH3 Gruppe bei 1 25 ppm fehlt im entkoppelten Spektrum da der Entkopplungspuls die Effekte der Anwe senheit der CH3 Protonen komplett entfernt German Version 002 GER 25 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie Figure 3 13 Entkopplungsexperiment ppm g 26 131 a d DEC fe H g H H DEC fe Ng DEC fe H Hr g OR Figure 3 14 Ethylbenzol Spektrum mit Homoentkopplung H y m ppm 74 7 2 H TMS W pm 27 26 7 6 5 4 3 2 1 0 Das oben beschriebene Experiment ist ein Beispiel fur Homo Entkopplung in der gleiche Isotope hier 1H beobachtet und entkoppelt werden Bei einer Heteroent kopplung sind boeobachtetes und entkoppeltes Isotop unterschiedlich Im Kapitel 13C Spektrum mit Entkopplung dieses Handbuchs werden Sie ein Heteroent kopplungsexperiment durchf hren wobei das 13C Isotop beobachtet und das 1H Isotop entkoppelt wird Abh ngig von der Anzahl der
95. gramme zu sehen zum weitere Parameter zu sehen Umschalten zwischen N chsten Parameter die mit den 1 column und gleichen Aufangsbuchstaben 2 column Anzeige wie in Parameter Feld eingegeben Beenden mit Speichern Geben Sie hier Parameternamen ein Nach Dr cken der Return Taste springt das Display zu dem gew hlten Parameter Klicken Sie hier um die Tabelle edasp zu sehen Abbruch ohne Speichern Ein NMR Experiment umfa t die Anregung der Probe mit einer genau definierten Sequenz von RF Pulsen Eine Sequenz wird durch ein Pulsprogramm definiert und ist typischerweise eine Reihe von Pulsen und Delays Um zwischen verschie denen Programmen unterscheiden zu k nnen erh lt jedes einen definierten Na men Dieser Name wird als PULPROG Parameter eingegeben Das German Version 002 Gr 75 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos 76 131 Pulsprogramm zg30 welches in diesem Handbuch benutzt wird wird oft f r ein fache 1D Experimente verwendet AQ_mod Akquisitionsmodus Acquisition Mode Bestimmt wie aufgenommene Daten zwischen zwei Empfangerkan len aufgeteilt werden blicherweise DQD f r AVANCE Systeme mit SGU TD Datengr e in der Zeitdom ne Time Domain Das von einer NMR Probe emittierte Signal wird digitalisiert bevor irgendeine Prozessierung ausgef hrt werden kann Der Wert von TD ist die die Anzahl von Punkten die gesammelt und digitalisiert den FID bilden sie
96. gsmittelabh ngigen Parameter werden der edlock Tabelle entnommen German Version 002 GER 59 131 Basisprozeduren Table 6 1 Die standard edlock Tabelle ediock Ei Edit 2Hlock File Curhead 1 probe Lockfreq 92 12360895 FIELD 100 BFREQ 600 13 MHz Gee eam iw ne few onoo is ie gt Faso oe 100 0 es ai i i 8 ii bbe lle 3 HEEGDE 8 a 9 100 ue 1 0 EICHE 200 bi ee eam im te ee eam im he on Des ose iw te EES e ae eam aw ne save ern wonp new souvent mm abort LOADSTAN fe Power COPY_VALUE PRINT Beachten Sie das bestimmte Werte durch den Systemverwalter optimiert werden m ssen 3 8 i 512 H 3 8 3 8 3 3 2 91 BEER DEER EN EHRE X Das BSMS kann zwei Methoden verwenden um nach dem Locksignal zu suchen Im Field Modus kann das Magnetfeld welches die Probe und damit die Deu teriumresonanzfrequenz umgibt angepa t werden Damit ist die Lockfrequenz unabh ngig vom L sungsmittel konstant Die edlock Tabelle stellt die Informatio nen bez glich der l sungsmittelabh ngigen Anpassungen der Feldst rke bereit Dieser Modus stellt auch die Grundeinstellung f r jede Operation dar Im Shift Modus kann die Lockfrequenz selbst angepa t werden um der Variati on durch das L sungsmittel Rechnung zu tragen Wenn der Shift Modus ge w hlt werden soll
97. he Figure 7 4 Typi sche Werte f r TD sind 16 32 oder 64K bei Standard 1D FID s Obwohl eine Zu nahme der Gr e von TD die Aufl sung des FID verbessert geschieht dies auf Kosten einer l ngeren Aufnahmezeit PARMODE Parametersatz Modus Parameter Set Mode Kann je nach NMR Experiment welches ausgef hrt werden soll 1D 2D oder 3D sein W hlen Sie 1D f r jede Aufnahme die in diesem Handbuch beschrieben wird NS Anzahl der Abtastungen Number of Scans In der NMR wird das Aufsummieren von einzelnen FIDs scans oft durchgef hrt um die Qualit t des Spektrums zu verbessern Die Zeit zur Durchf hrung eines Experiments verl ngert sich dadurch nat rlich Die Anzahl der Aufnahmen wird durch den Parameter NS bestimmt NS sollte ein Vielfaches von 8 sein um dem Phasenzyklus der in den meisten Pulsprogrammen enthalten ist angepa t zu sein Wenn ein Experiment zum erstenmal aufgesetzt wird spart es Zeit NS 1 zu w hlen und dann erst andere Parameter zu optimieren Im Anschlu wird dann NS auf einen h heren Wert gesetzt DS Anzahl von Dummy Scans Zu Beginn eines Experimentes die Pulssequenz zur Anregung der Probe mehr fach bertragen ohne da das emittierte Probensignale aufgenommen Dadurch bekommt die Probe die M glichkeit einen Gleichgewichtszustand zu erreichen Diese Pulsfolgen werden dummy scans genannt da keine Daten aufgenom mem werden Die Anzahl solcher dummy scans h ngt von der Relaxationszeit
98. ielle Gefahren hervorzuhe ben die beim Umgang mit Spektrometern im Einf hrungsstadium auftreten k nnen F r ein derartig hochentwickeltes System gibt es f r einen unerfahrenen Benutzer nur erstaunlich wenige M glichkeiten Schaden anzurichten Sie lassen sich gut darstellen Im normalen Betrieb treten die meisten Sch den auf wenn 1 die Probe aus dem Magnet entfernt wird w hrend die Bohrung sample lift verschlossen ist German Version 002 GER 7 131 Einf hrung 2 die Probe ohne eingeschalteten Luftstrom in den Magneten gesetzt wird 3 die emittierten RF Pulse zu lang oder zu hohe Leistung haben oder beides sind 4 Kabel falsch oder gar nicht angeschlossen sind Neue Benutzer sollten sich mit diesen potentiellen Gefahren vor Benutzung des Spektrometers vertraut machen Den Systemverwaltern wird geraten sicherzu stellen da neue Benutzer die oben aufgef hrten Punkte verstanden haben Software Version und Kommando Syntax 1 1 1 Dieses Handbuch wurde f r die XWIN NMR Version 3 1 geschrieben Aufforde rungen verschiedene Kommandos einzugeben werden berall im Handbuch her vor gehoben Das einzugebende Kommando ist in Hochkommas gesetzt und magentafarben zum Beispiel geben Sie eda ein bedeutet da der Befehl eda in die Befehlszeile einzutragen ist und Return oder Enter zu dr cken ist 8 131 GER German Version 002 Sicherheit Einf hrung 2 1 Wegen der Anwesenheit des st
99. igure 3 12 Ethylbenzol Spektrum H l cfu Nu i I ity A ppm 7 4 72 H j 4 JI Uu y e 2 Fr a pp TMS u E rer en rn PR ae ppm 43 12 En Ee ppm 8 7 6 5 4 3 2 1 o Die Aufspaltung der NMR Signale in Figure 3 11 resultiert aus der magnetischen Wechselwirkung benachbarter Protonen Die beiden H Protonen sind magne tisch equivalent und wechselwirken nicht miteinander Genauso sind die drei He 24 131 ABRIS German Version 002 Entkopplung Entkopplung Protonen magnetisch equivalent und beeinflussen sich nicht gegenseitig Die bei den HrProtonen und die drei H Protonen sind jedoch in unterschiedlicher lokaler Umgebung also nicht chemisch aquivalent und damit auch nicht magnetisch aquivalent und Uber die Bindungselektronen miteinander gekoppelt Das Ergeb nis dieser Kopplung ist da die Protonen der beiden Gruppen miteinander wech selwirken und eine Aufspaltung der NMR Signale erzeugen Die zwei H Protonen k nnen als Ergebnis der Spinorientirung in drei m glichen magnetischen Konfigurationen vorliegen Als eine Folge der Kopplung erscheinen die Signale welche die H Protonen emittieren bei drei Frequenzen und ein Tri plett entsteht Genauso spalten die H Protonen das Signal der H Protonen auf Die drei He Protonen k nnen in vier m glichen magnetischen Zust nden existieren Demzu folge schwingen die H Protonen bei vier m glichen Frequenzen und das Signal wird in ein Quarte
100. installierten Kan le bieten AVANCE Spektrometer mit SGU die M glichkeit sehr komplizierte Experimente durchzuf hren Ein Vier Kanal Spektrometer kann zur Beobachtung eines Kerns bei gleichzeitiger Entkopplung dreier anderer Kerne herangezogen werden Mit bis zu acht unab h ngigen Kan len sind die experimentellen M glichkeiten sehr erstaunlich Der Benutzer sollte sich bewu t machen da der momentane limitierende Faktor GEIR German Version 002 FID und Spektrum nicht die Erzeugung von RF Anregungs und Entkopplungspulsen ist sondern die Weiterleitung dieser Pulse ber die Probenk pfe in die Probe und bis zu einem gewissen Ausma die Vorverst rker sind Die Signalwege der auszuf hrenden Experimente k nnen durch den Men punkt edasp der im Abschnitt Spektrometer Parameter edasp on page 69 erl u tert wird konfiguriert werden FID und Spektrum 3 9 Signale die von angeregten Atomen einer Probe emittiert werden werden vom Spektrometer empfangen und einer Fourier Transformation unterworfen Der Pro zess des Empfangs der NMR Daten wird Akquisition genannt Man sagt die Da ten werden akquiriert Es mu zwischen zwei Ausdr cken unterschieden werden FID Zeitdom ne und das zugeh rige Spektrum Frequenzdom ne Wird eine Akquisition durchgef hrt sind die aufgenommenen Daten sogenannte Rohdaten und das empfangene Signal wird als FID Free Induction Decay be zeichnet Ein typis
101. ion 002 GEAR 105 131 13C Spektrum ohne Entkopplung Table 10 1 8 Geben Sie eda ein und setzen Sie die Parameter wie in der Tabelle unten ge zeigt Sie k nnen entweder die as or ased Kommandos benutzen um be quem zu berpr fen ob alle Parameter korrekt eingegeben wurden Die eda Parameterwerte Parameter Wert Kommentar Pulprog zg30 TD 16K NS 16 DS 0 d1 2s Vergleichbar mit vorherigem Proton Spektrum SW 250ppm Kohlenstoff Spektren umfassen einen wesentlich gr sseren Bereich als 1H Spektren O1P 100ppm Dies ist ein vorgeschlagener Wert der spater optimiert werden kann 100 ppm die typische chemische Verschiebung Kohlenstoff Standard Parametersatzen RG 8k Alternativ konnen sie das rga Kommando zur automatischen Bestimmung der optimalen Empfangerverstarkung verwenden P1 Der Parameter p1 ist der Wert des 90 Grad Anregungspulses und ein Puls der Dauer P1 0 33 ist der einzige Puls der im zg30 Program verwendet wird Sie sollten ihren Systemverwalter bzgl Optimierung des p1 Pulses konsultieren oder das getprosol Kommando verwen den Falls Sie mit der paropt Prozedur vertraut sind k nnten Sie diese zur Optimierung von p1 durchf hren Das Experiment sollte auch mit einem nicht optimierten p1 Wert funk tionieren die Empfindlichkeit wird jedoch nicht optimal sein pl
102. ird k nnen drei Experimente in Ubereinstimmung mit den drei m glichen zu beobachtenden Kernen 1H C und CI durchgef hrt wer den Figure 3 3 NMR Analyse von CHCI Es Cl Cl E gt Es CI c C H CL CH Cl C H fs CI s CI s a Cl Es fs Anregung E Anregung E 2 Anregung E 3 Drei Anregungspulse E E5 E3 mit passender Tragerfrequenz werden auf die Probe eingestrahlt E entspricht der H Resonanzfrequenz E gt der 13C und E3 der 35Cl Resonanzfrequenz Vorausgesetzt die drei Isotope werden erfolgreich angeregt wird die Probe drei Signale mit den Frequenzen f4 f und f3 emittieren welche in drei separaten Spektren aufgezeichnet werden Wenn die emittierten Signale in einem Bild dargestellt w rden kann man ein Spektrum wie in Abb 3 4 gezeigt erwarten Beachten Sie da die hier veranschaulichten Signalfrequen zen f r einen 11 7T Magneten gelten und alle Signale als Singuletts da hei t als einzelne Signale dargestellt wurden Figure 3 4 NMR Signale die von CHCI emittiert werden 35Cl Intensit t 1H 13C IL T T T T T 500 126 49 lt Frequenz MHz 16 131 GEIR German Version 002 Referenz Verbindungen Hertz ppm Dieses k nstliche Spektrum zeigt drei Signale die den drei Isotopen entsprechen Betrachtet man die relative Anzahl der drei Isotope so k nnte man erwarten da das Intensit tsverh ltnis der Signale von Chlor Wasserstoff und Kohlenstoff 3 1 1 entsprechen m te Da aber
103. ird dies auch die Deuteriumfrequenz tun Das Locksystem benutzt einen Empf nger im BSMS Geh use untergebracht zur berwachung der Deuteriumfrequenz und geeigneter Nachjustierung der ma gnetischen Feldst rke Der Empf nger im Locksystem ist so konstruiert da keine Feld nderungen durchgef hrt werden solange die Feldstarke korrekt ist d h solange die korrekte Deuteriumfrequenz detektiert wird Sollte die Feldstarke allerdings variieren drif ten wird ein Strom in einer im Shimsystem befindlichen speziellen Spule der Ho Spule ge ndert was den Effekt der R ckf hrung der Feldst rke auf den korrek ten Wert hat Die Deuteriumfrequenz wird einige tausendmal pro Sekunde ge messen Somit kann der Benutzer sicher sein da sein Feld auf konstanter St rke gehalten wird solange das System gelockt ist 4 8 Der Probenkopf h lt die Probe sendet Radiofrequenzsignale die die Probe anre gen und empf ngt die ausgestrahlte Antwort Senden und Empfangen wird von spezielle konstruierten RF Spulen durchgef hrt German Version 002 GER 37 131 Systembeschreibung 38 131 Der Probenkopf wird von unten in den Magneten eingef hrt und sitzt innerhalb der Raumtemperaturshims Koaxialkabel tragen die Anregungssignale von den Konsolen Verst rkern zum Probenkopf und das NMR Signal zur ck zum Empf nger Die Kabel werden durch die Vorverst rker Module HPPR gef hrt welche sich nahe dem Magneten befinden Die Vorverst rker werde
104. ist kein Kommentar sondern eine Standardanweisung die in separa ten Dateien gespeicherten Pulsprogramm Text einf gt Lines 6 and 7 Die beiden Wartezeiten d11 und d12 die am Ende des Pulsprogramms erkl rt sind sind hier auf Werte von 30 m bzw 20 u gesetzt Der Standard Parameter satz C13CPD setzt identische Werte Line 8 1 ze Dieser Zeile ist kein Semikolon vorangestellt und ist damit die erste Zeile des ei gentlichen Programms Jede Zeile in einem Program kann numeriert werden um Schleifen auszuf hren und diese ist entspechend mit Zeile 1 numeriert Das Kom mando ze l scht den aktuellen Speicher als Vorbereitung f r Daten die w hrend eines Experimentes aufgenommen werden Line 9 d12 pl13 f2 Dies setzt das Leistungslevel f r die Entkopplung im F2 Kanal auf den Wert der pl13 zugewiesen wurde Die Verz gerung d12 stellt sicher da gen gend Zeit zum Setzen der Leistung verbleibt bevor die Entkopplung beginnt German Version 002 GER 113 131 13C Spektrum mit Entkopplung Figure 11 2 The Pulse Program zgpg30 1 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 114 131 zgpg30 2 avance version 00 02 07 3 4 using 30 degree flip angle 1D sequence with power gated decoupling include lt Avance incl gt d11 30m d12 20y 1ze 2012 pl13 f2 10 11 12 13 14 15 16 d1 cpd2 f2 d12 pl12 f2 p1 0 33 ph1 go 2 ph31 wr 0
105. ium liegt bei einer Temeratur von 4K 269 C Unter Nor malbedingugen ist es bei Temperaturen Uber 4K ein Gas Bei Temperaturen unter 4K ist es eine Fl ssigkeit Somit garantiert ein Eintauchen der Spule in fl ssiges Helium eine Temperatur von 4K oder darunter Dies ist kalt genug um sicherzu stellen dass die Magnetspule supraleitend bleibt Sollte allerdings soviel fl ssiges Helium verdampfen da die Spule nicht mehr vollst ndig bedecht ist wird die Temperatur der supraleitenden Spule steigen und an einem bestimmten Punkt normal leitend werden Der ohmsche Widerstand in der Spule w rde dann zu ei nem pl tzlichen Zusammenbruch des Magnetfeldes f hren Dies wird begleitet von Hitzeentwicklung die sehr schnell zum Verdampfen gro er Mengen fl ssigen Heliums und Stickstoffs f hrt Man bezeichnet dies auch als Quench des Ma gneten Dies kann mu aber den Magneten nicht dauernhaft sch digen In jedem Fall ist das erneute Laden des Magnet zeit und kostenintensiv und sollte unter al len Umst nden vermieden werden Einen Gro teil der Magnettechnologie umfa t die schwierige Aufgabe sicherzu stellen da sowenig fl ssiges Helium welches die Spule bedeckt wie m glich verdampft Dieses wird durch maximale Abschirmung des Magnetkerns 4K von der Au enwelt Raumtemperatur erreicht Der Magnet besteht aus mehreren Bereichen Die u ere H lle des Magneten ist evakuiert und die inneren Oberfla chen sind versilbert Dies i
106. ken und digitalisieren Eine aus f hrliche Beschreibung dieser Boards bersteigt den Rahmen dieses Handbuchs GBR German Version 002 Verbindung zwischen Host Computer und AQS BSMS Dieses System wird ber die BSMS Tastatur oder Software bsmsdisp command gesteuert und sowohl zur Steuerung des Lock und Shim Systems als auch zur Kontrolle von Probenlift und rotation verwendet VTU Abh ngig vom jeweiligen Modell kann die VTU eine separate Einheit sein oder in die BSMS integriert vorkommen Sie dient zur kontrollierten Temperatur variation oder zur Einhaltung einer konstanten Temperatur Verst rker auch Sender genannt Um NMR Proben anzuregen sind Signale mit relativ gro er Amplitude erforderlich was Verst rker n tig macht Es gibt interne in das AQS Geh use integrierte oder externe separate Einheiten Verst rker Leitungen welche direkt vom Verst rkerausgang zum HPPR f hren bermitteln das RF Signal zur Probe Obwohl eine gro e Vielfalt an Verst rkern zur Verf gung steht sind die zwei Hauptkategorien Selektive Verst rker auch 1H oder Protonenverst rker genannt sind speziell zur Verst rkung hoher Frequenzen wie sie f r 1H und 19F erforder lich sind bestimmt Breitbandverstarker auch X Verstarker genannt sollen ein breites Fre quenzspektrum H und 9F ausgeklammert verst rken Das RF Signal erreicht den Verst rker ber einen SMA Connector gekennzeich net mit RF in Es handelt sich
107. ker Pulsprogrammen lesen Sie XWinNMRHome exp stan nmr lists pp Pulprog info nach Und zuletzt ist die Datei XWinNMRHome exp stan nmrllists pp update info n tzlich um sich ber nderungen in der neue sten Software version zu informieren XWinNMRHome steht f r den Namen des Verzeichnisses in dem das XWIN NMR Programm installiert wurde blicherweise u unter IRIX C Bruker XWIN NMR unter Windows und opt XWINNMR unter Linux Details des zg30 Programmes 8 2 Alle Eintrage in einem Puls Programm die mit einem Semikolon beginnen sind Kommentare die zur Unterst tzung des Benutzers eingef gt wurden Der Pro German Version 002 GER 85 131 Pulsprogramme Kommando as ased 86 131 gramm Compiler wird den Inhalt aller Zeilen die mit einem Semikolon beginnen ignorieren Fur die Beschreibung des Programmes zg30 wurde jeder Pro grammzeile eine Nummer zugeordnet die auf dem XWIN NMR Bildschirm nicht erscheinen wird wenn das Programm aufgerufen wird Die ersten vier Zeilen sind Beispiele fur Kommentare In Zeile 1 steht einfach der Titel des Puls Programmes und in Zeile 2 die Version IZeile 3 besagt da dieses Puls Programm f r ein 1 D Experiment verwendet werden kann und Zeile 4 erin nert den Benutzer daran da statt des 90 Grad Anregungspulses ein 30 Grad Puls verwendet wird deshalb auch der Name des Programms Figure 8 1 Das Pulsprogramm zg30 2020 javance version 00 02 07 Ansehen
108. kopf an leicht zug ngliche Anschl sse angebracht Die Variable Tempera tureinheit VTU berwacht die Me werte des Thermof hlers und regelt die Heiz leistung um die notwendige Temperatur aufrechtzuerhalten Letztendlich sind einige einstellbare Schrauben unter dem Probenkopf sichtbar diese sind mit T tuning oder M matching beschriftet Sie werden zur Feinein stellung des Probenkopfes verwenden um dessen Perfomance zu optimieren Wenn eine Substanz analysiert wird wird sie mit Signalen einer definierten Fre quenz angeregt der Resonanzfrequenz Unterschiedliche Kerne und Substan zen werden mit unterschiedlichen Frequenzen angeregt Als Tuning bezeichnet man das Nachjustieren des Schwingkreises innerhalb des Probenkopfes mit dem Gere German Version 002 Probenkopfe Ziel die gr tm gliche Empfindkeit f r die interessierende Frequenz zu erreichen Das sog Matching stellt sicher da amp sowenig vom Anregungssignal und vom FID wie m glich reflektiert und damit wertlos wird Tuning und Matching beeinflus sen sich gegenseitig und k nnen demnach nicht unabh ngig voneinander einge stellt werden F r Routinemessungen in organischen L sungsmitteln ist es wahrscheinlich aus reichend die Einstellungen auf w chentlicher oder gar monatlicher Basis zu ber pr fen nachdem das Tuning und Matching einmal durchgef hrt wurde F r anspruchsvolle Forschung mit optimierter Spektrometer Performance sollte der Probenkopf nach jedem
109. kstoff nachgef llt werden mu h ngt von Gr e und Design des Magneten ab Es ist eine gute Angewohnheit den Stickstoffstand ein mal in der Woche zu berpr fen und entsprechend nachzuf llen Gleichzeitig soll te der Heliumstand kontrolliert und protokolliert werden Obwohl die Verdampfung von Helium wesentlich geringer ist als die von Stickstoff was in wesentlich l nge ren Nachf llintervallen resultiert 3 6 Monate sichert der regelm ige Check da sich die Helium Abdampfrate nicht ver ndert hat GEIR German Version 002 Einf hrung in das Locksystem Einf hrung in das Locksystem 4 7 Probenkopfe Dieser Abschnitt soll dem Benutzer ein grundlegendes Verstandnis der Prinzipien des Locksystems geben Praktische Aspekte werden dagegen in Abschnitt Lok ken der Probe on page 59 besprochen Aufgabe des Locksystems ist es sicherzustellen da sich die Starke des die Pro be umgebenden Magnetfeldes w hrend eines Experiments nicht ver ndert bzw das Feld nicht durch u ere St rungen moduliert wird Die NMR Analyse umfa t die Messung der genauen Frequenz der von der Probe ausgesandten Signale Die Frequenzen dieser Signale sind der magnetischen Feldst rke direkt propor tional D h wenn die Feldstarke variiert ver ndert sich auch die emittierte Fre quenz Der Benutzer mu daher sicher sein da die magnetische Feldst rke immer konstant gehalten wird was als Locken der Probe bezeichnet wird Das Locksystem ist im
110. le Signale mit Ausnahme der Protonen des Benzolringes im Benzylacetat Sin guletts waren Die Struktur der organischen Verbindung Ethylbenzol und das ent sprechende H Spektrum sind in Figure 3 11 und Figure 3 12 wiedergegeben Wie in den bisherigen Beispielen werden die Protonen entsprechend ihrer atoma ren Umgebung in drei Gruppen unterschieden und gekennzeichnet Der auff lligste Unterschied zwischen den Signalen in diesem Spektrum und de nen des Benzylacetats ist die Aufspaltung in Multipletts Das von den CH3 Proto nen emittierte Signal ist ein Triplett und das Signal der CH Protonen ist ein Quartett Beachten Sie auch da die Signalpositionen nicht bereinstimmen Die CH3 Protonen des Benzyacetats liefern ein Signal bei 1 85 ppm w hrend die ent sprechende Gruppe des Ethylbenzols bei 1 25 ppm erscheint Dies ist kaum ver wunderlich denn die beiden CH Gruppen haben eine unterschiedliche chemische Umgebung Der Grund f r die Aufspaltung in Multipletts ist ein Effekt der Spin Spin Kopplung genannt wird Eine weitreichende Erkl rung dieses Effekts w rde den Rahmen dieses Handbuches berschreiten und der Leser sollte sich in der Standard NMR Literatur informieren F r unseren Zweck soll eine kurze Zusammenfassung der Spin Spin Kopplung reichen German Version 002 ARTSA 23 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie Figure 3 11 Ethylbenzol 2 3 f a Wf i 3 2 A H H 9 9 Hr f H Ho H TE fg f F
111. legende Storungssuche Der Benutzer sollte beachten da 1 die CCU10 automatisch bootet abschaltet wenn ein AQS Bestandteil an aus geschaltet wird 2 BSMS CPU und Tastatur automatisch booten abschalten wenn ein BSMS Bestandteil an aus geschaltet wird Anschalten des Spektrometers 12 3 Prozedur Um ein komplettes power on des Spektrometers auszuf hren gehen Sie fol gende Schritte durch 1 Schalten Sie den Host Computer entweder ein PC oder eine Silicon Graphics SGI O2 ein Loggen Sie ein aber starten Sie XWIN NMR nicht 2 Schalten Sie die cabinet mains mit dem gr nen Schalter an der Frontabdek kung ein 3 Schalten Sie alle internen Einheiten wie AQS Verst rker BSMS VTU etc ein 4 Anschalten des AQS veranla t die CCU10 zum reboot Beobachten Sie den Bootvorgang durch logging onto spect indem Sie das Hyperterminal Icon f r Systeme die auf einem PC laufen benutzen oder ffnen Sie eine Linux UNIX Shell f r Systeme die unter Linux oder auf einer SGI O2 laufen Das logging onto spect ist physikalisch ein Einloggen in die CCU10 Normalerwei se geschieht dies ber eine RS232 Verbindung zu tty00 Die Meldung system is ready zeigt an da der Bootvorgang beendet ist 5 Anschalten des BSMS veranla t die BSMS CPU zum booten Beobachten Sie dies auf der BSMS Tastatur wo die Worte booting and connecting an gezeigt werden 6 Starten Sie
112. llte Eine typische Vorgehensweise k nnte die folgende sein 1 L sen Sie bis zu 20 mg einer Feststoffprobe in etwa 0 6 cm des gew hlten L sungsmittels bei Verwendung eines 5 mm R hrchens f r 10 mm R hrchen l sen Sie 80 mg in 2 5 cm Bei fl ssigen Proben werden blicherweise 20 Probe in 80 deuteriertem L sungsmittel gel st wenn 1H Messungen durch gefuhrt werden sollen 2 Geben Sie eine kleine Menge 0 1 der Referenzsubstanz Tetramethylsilan TMS zu Stellen Sie sicher da das TMS Signal kleiner als das intensivste Signal der Probe oder des L sungsmittels ist Anderenfalls wird das Signal Rauschverh ltnis wegen geringer Empfangsst rke geschw cht 3 Filtrieren Sie die L sung mit einer Pasteurpipette die getrocknete Glasswolle als Filter enth lt in das Probenr hrchen 4 Filtrieren Sie 0 2cm des L sungsmittels durch den Filter in das R hrchen Die resultierende L sung sollte nun 3 bis 4cm hoch im R hrchen stehen 5 Verschlie en Sie das R hrchen mit einer Kappe umwickeln Sie den oberen Teil mit Parafilm um Verdampfung zu reduzieren und beschriften Sie es dort Versichern Sie sich das Deckel Parafilm und Beschriftung konzentrisch ange bracht sind da sonst die Rotation des R hrchens beeintr chtigt wird F hren Sie die Probe in den Spinner ein wie es im Abschnitt Einf hren der Probe in den Spinner on page 52 beschrieben wird 1 Beachten Sie da bei der Verwendung von Glasfaser P
113. lsprogramms Kommentarzeilen sind Sie sollen dem Benutzer die Wichtigkeit der drei Parameter erkl ren Die genauen Werte die p1 d1 und pl1 zugeordnet werden sind abh ngig von der zu analysie renden Probe und vom benutzten Probenkopf German Version 002 GEAR 87 131 Pulsprogramme Kommando as ased di Die Kommandos 88 131 Das h ufig verwendete Pulsprogramm zg ist identisch mit zg30 nur da ein 90 Grad Puls statt eines 30 Grad Pulses bertragen wird Figure 8 2 ist eine bildliche Darstellung des Pulsprogramms zg mit NS 4 und DS 0 Bis zu diesem Punkt sollte der Leser ein Basisverst ndnis der Hauptelemente von NMR Messung und Datenaufnahme erlangt haben Der Rest des Handbuches wird sich Schritt f r Schritt damit befassen wie ein Spektrum genau aufgenom men wird Figure 8 2 Das Pulsprogramm zg mit NS 4 und DS 0 pi pi pi pi di di di a aa W T wi wr 0 exit a gt Time as und ased 8 3 Nachdem Sie nun mit der Akquisitionsoftware vertraut sind und einige Basis Puls programme kennen ist es angebracht zwei weitere Befehle as und ased ein zuf hren Beide Befehle haben die gleiche Wirkung unterscheiden sich aber in der Darstellung Die Kommandos k nnen zum Festsetzen der Aufnahmeparame ter z B Pulse Pausen etc f r ein bestimmtes Pulsprogramm verwendet werden Beide Befehle beziehen sich auf das aktuelle Pulsprogramm
114. m chten dann schrei ben Sie ihn auf die Festplatte Die Werte der verschiedenen Parameter werden in einer Datei gespeichert Diese Datei hat einen eindeutigen Namen den der Be nutzer w hlt so da verschiedene Parameters tze voneinander unterschieden werden k nnen Wennn Sie diese Parameter zu einem sp teren Zeitpunkt benut zen m chten lesen Sie nur die entsprechende Datei von der Festplatte ein 6 2 3 Hier werden nur die wichtigsten Funktionen beschrieben F r eine ausf hrlichere Beschreibung schauen Sie in Kapitel 2 des BSMS Benutzerhandbuches welches auf der BASH CD mitgeliefert wird Allgemein gesprochen kann man die Funktionen in vier Katagorien unterteilen Probenkontrollfunktionen Lock Funktionen Shim Funktionen und Helium Level Funktionen German Version 002 GER 49 131 Basisprozeduren Probenkontrollfunktionen 6 2 4 LIFT ON OFF LIFT ON hebt die Probe aus der Magnet ffnung LIFT OFF l t die Probe sanft in die Magnet ffnung hinabgleiten wo sie am oberen Ende der Probenkopftes positioniert wird Niemals die LIFT ON Funktion bet tigen wenn die Magnet ffnung oben ver schlossen ist Immer sicherstellen da der Pressluftstrom mit der LIFT Taste aktiviert wurde bevor Sie eine Probe oben auf die Magnet ffnung setzen SPIN ON OFF Startet Stopt das Spinnen der Probe Wenn es aktiviert ist wird das Spinnen der Probe automatisch 20 Sekunden nach dem LIFT OFF beginnen SPIN RATE Erlaut
115. magnetische Feld kann W nde durch dringen Wenden Sie diese Vorkehrungen also bitte auch in den benachbarten R umen einschlie lich der R ume oben und unten an Bringen Sie kein Benutzen Sie keine magnetischer Werkzeug Leiter auf Eisen oder in der N he des Magneten Stahl An allem Eing ngen zum Magnetr um m ssen Warehinweise angebracht sein Gute Ventilation ist notwendig Bankkarten Empfindliche mechanische und Kreditkarten Vorrichtungen wie Uhren Diese Einzelteile werden besch digt wenn sie nahe dem Magneten gelassen werden Begrenzung 1 0 mT Tapes und Disks 10 131 Die innere Zone erstreckt sich vom Zentrum des Magneten bis zur 1mT 10 Gauss Linie Innerhalb dieses Bereiches k nnen Gegenst nde pl tzlich in Rich tung des Magnetzentrums gezogen werden Die Anziehungskraft eines Magneten kann selbst bei kleinen nderungen des Abstandes zum Magneten von kaum wahrnehmbar bis unkontrollierbar wechseln Schwere ferromagnetische Ge GER German Version 002 2 2 1 Kaltetechnische Sicherheit genstande sollten unter keinen Umstanden in diesem Bereich gelagert oder bewegt werden Leitern die zur Arbeit am Magneten ben tigt werden m ssen aus nicht magneti schem Material wie z B Aluminium sein Helium und Stickstoffdewar welche zum Bef llen des Magneten ben tigt werden m ssen aus nicht magnetischem Material bestehen Achten Sie darauf da keine kleinen Gege
116. n ten Dateien ablegen wollen auf die sie sp ter leichten Zugriff haben Das ist be sonders wichtig wenn eine Multi User Umgebung vorliegt Wenn ein Satz von Daten aufgenommen wird kann dies im sogenannten Datensatz gespeichert werden Jeder Datensatz mu eindeutig beschrieben sein so da verschiedene Datens tze unterschieden werden k nnen Die vollst ndige und eindeutige Be schreibung eines Datensatzes verlangt die Benutzung von f nf Parametern DU USER NAME EXPNO and PROCNO Diese werden im folgenden beschrieben 1 DU Disk Unit Systeme die mit gro en Datenmengen arbeiten ben tigen oft mehr als eine Festplatte Diese M glichkeit wird ber cksichtigt wenn der Pa rameter DU angewandt wird DU gibt die Plattenpartition an wo der Datensatz sich befindet 2 USER Wahrscheinlich werden verschiedene Benutzer Zugriff auf ein Spektro meter haben Deshalb sollte die log in ID des jeweiligen Benutzers der Daten aufnimmt Bestandteil der Beschreibung des Datensatzes sein Jeder Daten satztitel mu einen USER enthalten blicherweise k nnen nur Benutzer die zur gleichen Gruppe geh ren die Datens tze der Gruppe bearbeiten oder l schen 3 NAME Auch wenn nur ein einzelner Benutzer Daten aufnimmt ist es wahr scheinlich da viele verschiedene Proben analysiert werden Um zwischen verschiedenen Proben unterscheiden zu k nnen benutzt man den Parameter German Version 002 GER 65 131 Vorbereitung zur Akquisition
117. n Kanal sofort die Basisfrequenz in der Frequenzspalte anpa t German Version 002 GER 71 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos 3 FCU s Die Verbindungen zu den passenden FCU s werden automatisch hergestellt und dem unerfahrenen Benutzer wird empfohlen diese Verbinndungen nicht zu an dern Figure 7 2 Das edasp Menti Tragen Sie nachdem der Standard Parametersatz PROTON geladen wurde hier die Offset Klicken Sie hier um eine Liste aller Klicken Sie nacheinander diese Felder an um Frequenz ein m glichen Kerne anzusehen den Weg des Sende Signales festzulegen AN S MHz MHz Hz MHz NUC2 MHz F2 Hz off HOW BFS 600 1300000 MHz NUCI SFO3 MHz Le FCU3 H ma Sc Rca BF4 600 1300000 MHz NUC4 zwar SFO4 MHz Fa roua f mmen Hz off x 300 0 W BFS 600 1300000 MHz NUCS SFOS wm el rous se Eh S ER BFE 600 1300000 MHz NUCE a 2H 20 0 w SWITCH FI F2 SWITCH FI F3 DEFAULT CANCEL PARAM Beenden mit Speichern Auf voreingestellte Werte zur cksetzen Abbruch ohne Speichern 4 Verst rker Wieder werden die Verbindungen zu den passenden Verst rkern automatisch hergestellt Die Verst rkerausg nge befinden sich auf der rechten Seite des Ver st rkers und sind mit X 19F und 1H etc gekennzeichnet Das edasp Dis play ver ndert sich in Abh ngigkeit vom installierten Verst rkertyp F r Systeme mit internen Verst rkern
118. n ben tigt um die typischerweise schwachen NMR Signale zu verst rken Figure 4 5 Probe im Probenkopf de Probekopf Probe Spulen Probenk pfe gibt es in verschiedenen Gr en und Ausf hrungen Eine wichtige Gr e ist der Probendurchmessers wobei 5mm und 10mm die g ngigsten sind Verschiedene Typen von K pfen werden abh ngig von der Art der Experimente angeboten Selektive Probenk pfe wurden zur Beobachtung spezieller Kerne entwickelt z B C w hrend multinukleare X BB oder Breitband Probenk p fe f r einen breiteren Bereich von Kernen vorgesehen sind Sowohl Zahl als auch Design der inneren Spulen unterscheidet einen Probenkopf physikalisch von ei nem anderen Zus tzlich sind u erer Durchmesser und L nge des Kopfes den jeweiligen Spezikationen der verschiedenen Magnete angepa t wide bore oder standard bore unterschiedliche L nge von Boden zum Zentrum des magneti schen Feldes f r Magnete mit unterschiedlicher Feldst rke Signale erreichen und verlassen die Spulen des Kopfes ber eindeutig beschrif tete an der Unterseite des Kopfes befindliche Anschl sse Das gleiche Kabel wird benutzt um das Signal zum und vom Probenkopf zu f hren Jeder Proben kopf hat eine inner Spule die Beobachtungsspule Diese Spule ist der Probe zu gunsten maximaler Empfindlichkeit am n chsten Die Farbkodierung des BNC der inneren Spule folgt einer einfachen Regel Er hat immer die gleiche Farbe wie der rechteckige S
119. nd mit erstaunlicher Starke in den Magneten gezogen werden Dies kann den Magneten besch digen und Personensch den bei jedem verursachen der sich gerade zwischen Magnet und ferromagnetischem Gegenstand befindet Da die Streufeldst rke deutlich abf llt wenn man sich vom Magneten weg be wegt ist es sinnvoll die Sicherheitsma nahmen in zwei definierten Bereichen der inneren und u eren Zone zu diskutieren Sowohl bei der Planung eines La boratoriums als auch bei der Festlegung von guten Arbeitsbedingungen hat sich das Konzept der inneren und u eren Zone bew hrt Die physikalische Ausdehnung dieser beiden Bereiche h ngt von der Feldst rke des Magneten ab Je gr er dieser ist um so st rker ist das magnetische Streu feld und damit auch die Ausdehnung der beiden Zonen Figure 2 1 zeigt das Konzept der beiden Zonen nicht ma stabsgerecht Weitere Details ber die Streufelder verschiedener Magneten k nnen in der Anleitung zur Standortpla nung eng Site Planning Guide die mit der BASH CD geliefert wird nachgele sen werden German Version 002 GER 9 131 Sicherheit Keine Metallst hle im Magnetraum Sicherheitsvorkehrungen in der inneren Zone Figure 2 1 Sicherheitsmassnahmen in der inneren und usseren Zone S Personen mit Schrittmachern d rfen den Magnetraum nicht betreten Begrenzung 0 5mT Gurten Sie Helium und Sticksoff Druckflaschem fest an die Wand Begrenzung 0 5mT Das
120. nei een 76 Parameters DU NERRENEIPEIEERERSTETERRRENFELPEERRESNEELUERERNTEFURREENENETELERERNEELSEHERNEEUEEEREIETEPERERHEREUERERNTEER 65 EXPNO 0 0 a and EEEE AREE EE EAEEREN 66 KEE 65 PROGNO ccs foc cedeese ce eneietecessnhedececcesiueatdeeseeacaeerevdacaceceesabednadesagscaseretenandi ceeds 66 USER EE 65 PARMODE ico jevccceceteetectecteedvcazesapcetacandteate cessing nn nn nam ann EEEE en ah 76 Phasenkorrektur Methode apn vsaceccccssacdseatesaaectsdexantaesdevxsaadeseeestaqadeesdssavaaeateanga adari siiis ai 99 Methode PhO casen aE i A E AAEE 99 Methode ob 99 Methode Pk ernennen here 99 Phasenkorrektur erster Ordnumg nenn 99 Phasenkorrektur nullter Ordnung sesesssssseesssseerrssserrrsstirrsssetnrnsssttnnnnstennssnnnn 99 PITA E 80 WIND eege a Ee Eed 17 Umwandlung 000 eee eeeeeee eee eette ee ee eet eee teeta nets eee e tae eee ee taaaeee eee saeeeeeeeaeeeeee 18 Probenk pfe u in a S EEN 37 Beobachtungsspule u 2 24444444sssnnnnnnnnssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn san 38 Breitbandspule 2 une ee ne Haier eae 38 Dual 1H 13C Probenk pfe sssesenssseeseesrnnnrnrnsnsrrretertntnnnnnnnnnratnntnnn renn 39 Multinuklear Drobenk pte 38 Selektive Probenk pfe ssssssssessensrrtrrenssersstrttrtnntnnnnnnsntnnttnnn tennen nn ennnen 38 ABB neuen A E 38 Probenr hrchen eee 45 PROCND ETH 65 Pulse LINO 87 PASC issu oes E N E E EO LE TEE 87 Pulsprogramm E EE 76 85 leie ARTE 109 Puls ber
121. ng nu nicht beginnen bis Befehle wie as zg gs or go eingegeben werden Wenn Sie Spektrometerparameter ge ndert haben k nnen die Standardeinstel lungen durch laden des Standard Parametersatzes leicht wiederhergestellt wer den Zum Beispiel geben Sie rpar PROTON klicken Sie auf acqu ein um die Spektrometerparameter fur 1H Messungen wiederherzustellen geben Sie rpar C13CPD klicken Sie auf acqu ein um die Spektrometerparameter f r Te Messungen mit CPD Entkopplung wieder herzustellen GBs German Version 002 Spektrometer Parameter edasp Aufbau des edasp Fensters 7 4 1 Die Software des AVANCE Spektrometers mit SGU ist so aufgebaut da die Spektrometerkonfiguration das edasp Fenster automatisch anpa t Auf diese Weise sieht der Benutzer nur die Hardware die gerade auf seinem speziellen Ge r t installiert ist Das edasp Fenster ist in verschiedene vertikale Spalten unter teilt die im folgenden beschrieben werden 1 Frequenz Die Frequenzen der gesendeten Signale auf Kanal eins zwei und drei etc sind durch SFO1 SFO2 und SFO3 etc im einzelnen festgelegt Trotzdem k nnen die se Frequenzen nicht direkt eingestellt werden Sie werden feststellen da sie bei Benutzung der Maus nicht aufleuchten Die gesendeten Frequenzen werden durch Eingabe von Offsets zur Basisfre quenz BF1 BF2 und BF3 etc eingestellt Fur den beobachteten Kanal gilt SFO1 BF offset gesendet
122. nst nde aus ferromagnetischem Me tallen Schraubenzieher Bolzen etc in der N he des Magneten auf dem Boden liegen Diese Dinge k nnen ernsthaften Sch den verursachen wenn sie in den Magnetkern gezogen werden Die gilt besonders wenn sich kein Probenkopf im Magneten befindet Mechanische Uhren k nnen besch digt werden wenn sie in der inneren Zone ge tragen werden Digitaluhren k nnen problemlos benutzt werden Die Vorsichts ma nahmen f r die u ere Zone welche jetzt erl utert werden gelten nat rlich auch f r die innere Zone Sicherheitsvorkehrungen in der u eren Zone 2 2 2 Die u ere Zone erstreckt sich von der 1mT Linie bis zur 0 3mT Linie Das Streu feld des Magneten wird nicht durch W nde B den oder Decken aufgehalten und beeinflu t somit auch angrenzende R ume Streufelder k nnen auf Magnetb n dern oder Disketten gespeicherte Informationen l schen Bankkarten Sicher heitsausweise oder andere Gegenst nde die einen Magnetstreifen besitzen k nnen besch digt werden CD s bleiben unbeeinflu t obwohl CD Laufwerke magnetische Teile enthalten k nnen Gasflaschen aus Stahl sollten deutlich au Rerhalb der u eren Zone am besten au erhalb des Magnetraumes aufbewahrt und an der Wand befestigt werden Das Farbdisplay eines Computermonitors kann verzerrt werden wenn er sich zu Nahe am Magneten befindet blicherwei se gibt es aber keine permanente Sch digung des Monitors Jenseits der u e ren
123. nsters vor stellen durch welches das Spektrum beobachtet wird F r Protonenspektren ist eine SW von 20 ppm gro genug um jedes Signal einzufangen solange das bertragungssignal SFO1 um welches SW zentriert ist korrekt liegt Der Stan dardparametersatz PROTON der in diesem Handbuch benutzt wird verwendet eine SW von 20 6 ppm Eine n tzliche Funktion zur Anpassung von SW ist die SW SFO1 Funktion wel che im Untermen Utilities zu finden ist Sie pa t SW an die Werte der Region an die auf dem Bildschirm gezeigt wird und setzt SFO1 ins Zentrum dieser Regi on SWH Spektrale Breite in Hertz Spectral Width in Hertz Genauso wie SW aber in Hertz im Gegensatz zu ppm gemessen siehe auch Abschnitt Referenz Verbindungen Hertz ppm on page 17 ndert man den Wert der SW zugeordnet wird so wird sich automatisch auch SWH ndern und umgekehrt Wenn ein willk rlicher Wert von SWH oder SW eingegeben wird wird die Software ihn automatisch ein wenig anpassen um sicher zustellen da die Digitizer Dwell Time einen diskreten Wert hat Der maximale Wert der SWH zu geordnet werden kann h ngt vom digitizer Typ ab FIDRES FID Aufl sung in Hertz pro Punkt FID Resolution Diese wird automatisch in Abh ngigkeit von SWH und TD berechnet Sie hat ei nen Wert von SWH TD Das auf dem Bildschirm erscheinende Spektrum ist in Wirklichkeit ein Satz von Punkten die durch gerade Linien miteinander verbun den sind Jeder P
124. ntialmultiplikation Beachten Sie Bei Verwendung der Parameter NAME EXPNO und PROCNO ist kein Datensatz gleich beschrieben da hei t alle sind eindeutig definiert German Version 002 67 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos Erzeugung eines Datensatzes 7 3 68 131 Jeder Datensatz der vom Spektrometer bearbeitet wurde wird automatisch unter current data set gespeichert Einzelheiten zu diesem gerade aktuellen Daten satz k nnen immer in der linken oberen Ecke des XWIN NMR Fensters ange schaut werden Bevor Sie neue Daten aufnehmen sollten Sie immer einen neuen Datensatz er zeugen wohin die neuen Daten gespeicht werden k nnen Dies wird verhindern da Sie schon existiernde Daten berschreiben Der Ausdruck creating a new data set ist etwas irref hrend Bis jetzt wurden noch keine Daten aufgenommen trotzdem legt der Computer einen Satz von Da teien an in welche die neuen Daten gespeichert werden Um einen neuen Datensatz zu erzeugen geben Sie das Kommando edc ein Auf dem Bildschirm erscheinen jetzt die Einzelheiten des aktuellen Datensatzes wie in Figure 7 1 gezeigt wird Der aktuelle Datensatz ist hier guest default 2 3 Nun k nnen Sie Ihren eigenen Datensatz erzeugen Als NAME ist die Eingabe ei nes Ausdruck von bis 13 Zeichen m glich F r EXPNO und PROCNO geben Sie 1 ein Beachten Sie da Ihr neu erzeugter Datensatz jetzt der aktuelle Daten
125. ntkopplung h ngt von zwei Faktoren ab 1 Die Entkopplungsfrequenz gesetzt ber SFO2 2 Die Leistung der Entkopplungsfrequenz gesetzt mit pl12 und pI13 Sie k nnen nun die Effekte durch nderung dieser Werte untersuchen Setzen Sie z B die Werte der Entkopplungsfrequenz auf 3 8 13 ppm ber TMS Beob achten Sie auch die Effekte durch nderung der Werte von pl12 und pl13 auf verschiedene Werte zwischen 10 und 20 dB Typischerweise wird pl13 auf 3 dB ber pl12 gesetzt um den NOE aufrechtzuerhalten Konsultieren Sie erfahrene Benutzer bevor Sie pl12 oder pl13 auf Werte unter 5 dB ndern weil dies den Probenkopf berhitzen k nnte 112 131 GEIR German Version 002 Das Pulsprogramm zgpg30 Das Pulsprogramm zgpg30 11 5 Das Pulsgramm k nnen Sie mit dem Kommando edcpul auf dem Bilschirm an schauen siehe Figure 11 2 Jeder Zeile des Programms wurde f r diese Be schreibung eine Nummer zugewiesen die aber nicht auf dem XWINNMR Bildschirm erscheint wenn das Pulsprogramm abgebildet wird Die ersten vier Zeilen sind Beispiele f r Kommentare Zeile 1 gibt einfach den Na men des Pulsprogramms an Zeile 2 nennt die Version Zeile 3 erw hnt die Eig nung des Pulsprogramms f r ein 1D Entkopplungsexperiment und Zeile 4 erinnert den Benutzer da das Programm einen 30 Grad Anregungspuls anstelle eines 90 Grad Pulses verwendet daraus ergibt sich auch der Name der Programms Line 5 Diese Zeile
126. oduzieren wollen dann fahren sie mit dem n chsten Kapitel fort nach Durchf hrung der Schritte 1 4 unten Wenn sich ein f r Kohlenstoff Experimente ungeeigneter Probenkopf im Magneten befindet ist es notwendig den Probenkopf entsprechend zu wechseln Die Vorgehenswei se zum Probenkopfwechsel wurde im Abschnitt Probenkopf Wechsel on page 41 behandelt sie sollten jedoch den System Administrator vorher konsul tieren 10 2 1 Ersetzen Sie die im vorherigen Experiment benutzte 100 mg Cholesterylacetat Probe in CDCI mit einer 1 g Probe im gleichen L sungsmittel Kohlenstoff ist wesentlich weniger empfindlich als Wasserstoff somit ist die Benutzung einer h her konzentrierten Probe ratsam 2 Das Einsetzen der neuen Probe wird zum Verlust des Locks f hren Locken Sie die neue Probe wie im Abschnitt Locken der Probe on page 59 ausge f hrt 3 Ver ndern sie die Z und Z Shims bis das Lock Level maximiert ist siehe Ab schnitt Routine Shimmen on page 63 4 Wenn es nicht bereits durchgef hrt wurde f hren Sie die Tuning und Matching Prozedur f r 1C Beobachtung wie in Abschnitt Tuning und Matching des Probenkopfes on page 54 beschrieben durch 5 Benutzen Sie das edc Kommando um einen neuen Datensatz anzulegen z B carbon 1 1 6 Lesen Sie den Parametersatz C13CPD mit dem Kommando rpar C13CPD all ein 7 Geben Sie edasp ein setzen Sie Kanal F1 auf 13C und alle anderen Kan le auf off German Vers
127. olgenden Schritten auf gebaut 1 Plazierung der Probe in ein statisches Magnetfeld 2 Anregung der Kerne in der Probe durch einen Radiofrequenzpuls 3 Messung der durch die Probe emittierten Signale Figure 3 1 Anregung und Antwort Emittiertes Signale Aus den von der Probe emittierten Signalen kann der Analytiker Informationen ber Bindung und Reihenfolge von Atomen in der Probe ableiten Nach der Anre gung durch einen Radiofrequenz Puls senden die NMR aktiven Kerne einer Probe Signale mit unterschiedlichen Frequenzen aus welche Resonanzfrequenzen genannt werden Der Wert einer Resonanzfrequenz h ngt von zwei Faktoren ab Angregungsimpuls a Kernart Jedes Isotop besteht aus einer bestimmten Kombination von Protonen und Neu tronen im Kern Die nukleare Struktur bestimmt weitgehend den Wert der Reso nanzfrequenz Jedes Isotop ist durch eine Basis Resonanzfrequenz gekennzeichnet 13C Kerne haben somit eine andere Basis Resonanzfrequenz als H Kerne etc Beachten Sie die gro e Variation der Basis Resonanzfrequen zen verschiedener Isotope wie sie in Table 3 1 aufgef hrt sind German Version 002 GER 13 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie Table 3 1 Datentabelle fiir verschiedene Isotope Frequenzen die fur einen 11 7T Magneten festgestellt wurden Kern NMR activ Basis Resonanz Nat Vorkommen frequenz ca MHz 1H ja 500 99 98 2H ja 77 0 015 3H v 533 0 005 126 nein
128. on 002 Einf hren von Probe und Spinner in den Magneten Einf hren von Probe und Spinner in den Magneten 6 4 Das Anheben und Absenken der Probe wird durch einen Pre luftstrom kon trolliert Heben Sie das Probenr hrchen niemals an wenn die Magnet ffnung am oberen Ende verschlossen ist Die neueren BOSS 2 Shim Systeme sind so auf gebaut da sie die LIFT Funktion nicht ausl sen wenn die Magnet ffnung noch verschlossen ist Stellen Sie weiterhin sicher da der Pre luftstrom vorhanden ist er ist deutlich zu h ren bevor Sie eine Probe auf die Magnet ffnung plazieren Figure 6 2 Einf hren der Probe in den Spinner 1 2 3 Spinner Probe Tiefen Eichma Justier schraube Um Probe und Spinner in den Magneten einzuf hren gehen Sie wie folgt vor 1 Wenn vorhanden entfernen Sie den Deckel der Magnet ffnung 2 Dr cken Sie die LIFT Taste auf der BSMS Tastatur Ein Luftstrom wird h rbar und wenn schon eine Probe im Magneten ist wird diese angehoben und schwebt dann auf einem Liftkissen auf der oberen Magnet ffnung German Version 002 ARTSA 53 131 Basisprozeduren 3 Entfernen Sie die alte Probe und plazieren Sie die neue Probe auf das Luftkis sen 4 Drucken Sie die LIFT Taste erneut Die Probe fallt sanft in den Magneten und wird an der korrekten Stelle im Probenkopf abgesetzt 5 Setzen Sie den Verschlu auf die obere Magnet ffnung das ist wichtig da es verhindert da Metallpartikel
129. otonen mit Spin 1 2 hat Deuterium einen Spin von 1 was zu der unterschiedlichen Aufspaltung f hrt 15 Kalibrieren sie das zentrale Signal des Tripletts auf 77 ppm Dies ist equivalent zur Kalibrierung des TMS Signals auf 0 ppm allerdings ist das TMS Signal an dieser Stelle noch nicht sichtbar Figure 10 1 13C Spektrum von Cholesterylacetat 1 scan Keine Entkopplung Current Data Parameters NAME cholac C EXPNO 1 PROCNO 1 F2 Acquisition Parameters 20011108 17 16 drx600 5mm H C N z6 zg 16384 CDCL3 1 0 37593 984 Hz 2 294555 Hz 0 2179705 sec usec usec K sec nanman CHANNEL f1 um NUC1 13C P1 12 20 usec PL1 5 00 dB SFOl 150 9178393 MHz F2 Processing parameters SI 16384 WOW EM LB 00 Hz w Wee u a ee S ee ee es 200 180 160 140 120 100 80 60 40 Der Benutzer mag nun entscheiden das Rauschen im Spektrum einfach durch Erh hung der Zahl der Scans zu reduzieren 16 Erzeugen sie den Datensatz carbon 2 1 17 Setzen Sie NS auf 8 16 32 oder 64 18 Nehmen Sie den FID auf und f hren Sie Fourier Transformation und Phasen korrektur durch German Version 002 ARTSA 107 131 13C Spektrum ohne Entkopplung Die folgende Abbildung zeigt ein typisches 1C Spectrum von Cholesterylacetat nach 64 Scans Figure 10 2 13C Spektrum von Cholesterylacetat 64 Scans Keine Entkopplung Current Data Parameters EXPNO PROCNO cholac C 2 A F2 Acquisition Parameters SFOl 20011108 9 53 spect
130. ramb 1 Tx gramb 2 Ty gramb 3 Tz Datensatze In diesem Stadium kann jeder Rohdatensatz noch durch die Parameter NAME und EXPNO eindeutig identifiziert werden Der Benutzer kann sich nun entscheiden jeden Rohdatensatz auf zwei unter schiedliche Arten z B mit und ohne Exponentialmultiplikation zu prozessieren Um zwischen den beiden Prozessierungsmethoden und den entsprechenden Spektren unterscheiden zu k nnen sollten die Parameter PROCNOs benutzt werden Jeder Rohdatensatz wird zweimal prozessiert weshalb auch zwei PROCNOs herangezogen werden m ssen Man erh lt nun zw lf prozessierte Datens tze die durch die unten stehende Tabelle wiedergegeben werden Table 7 2 Datens tze mit verschiedenen NAME s EXPNO s and PROCNO s NAME EXPNO PROCNO COMMENT grama 1 1 Temperatur Tx ohne Exponentialmultiplikation grama 1 2 Temperatur Tx mit Exponentialmultiplikation grama 2 1 Temperatur Ty ohne Exponentialmultiplikation grama 2 2 Temperatur Ty mit Exponentialmultiplikation grama 3 1 Temperatur Tz ohne Exponentialmultiplikation grama 3 2 Temperatur Tz mit Exponentialmultiplikation gramb 1 1 Temperatur Tx ohne Exponentialmultiplikation gramb 1 2 Temperatur Tx mit Exponentialmultiplikation gramb 2 1 Temperatur Ty ohne Exponentialmultiplikation gramb 2 2 Temperatur Ty mit Exponentialmultiplikation gramb 3 1 Temperatur Tz ohne Exponentialmultiplikation gramb 3 2 Temperatur Tz mit Expone
131. rd automatisch berechnet DECIMATION Dezimierungsrate des Rate Digitalfilters Es handelt sich um das Verh ltnis von DW zu DWOV und repr sentiert den Fak tor mit dem der FID oversampled ist Er wird automtisch durch die Formel DECI MATION DW DWOV berechnet DSPFIRM Firmware f r die Digitalfilter Digital Signal Processing Firmware Wird auf sharp standard gesetzt DIGTYP Digitizertyp Type of Digitizer Der Digitizertyp der im Spektrometer benutzt wird Es kann sich hierbei um SADC HADC FADC etc handeln Dieser Parameter wird in Systemen die mit mehr als einem Digitizer ausgestattet sind zug nglich gemacht In der eda Tafel werden nur die Digitizer zu Wahl angeboten die aktuell am Spektrometer zur Ver f gung stehen Wenn DIGTYP w hrend der expinstall Routine ausgew hlt wird German Version 002 Gere 79 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos 80 131 wird er immer automatisch eingestellt wenn ein Standardparametersatz eingele sen wird DIGMOD Digitizer Modus Digitizer Mode Bei AVANCE Spektrometern mit SGU sollte der Modus digital gew hlt werden Wenn ein Homo Entkopplungsexperiment durchgef hrt werden soll ist der Mo dus homodecoupling digital einzustellen Wird der Modus analog ausgew hlt ist die digitale Filterung nicht aktiviert DE Prescan Delay Der Prescan Delay ist die Wartezeit vor dem Anschalten der Datenaufnahmen Diese
132. rd siehe unten stehende Abbildung GER German Version 002 Beginn der Akquisition Figure 9 1 Acquisition Window Status of the Scan Counter XWIN NMR Version 3 1 on QUOKKA started by eng Scan 3 16 bedeutet da das Spektrometer drei Scans beendet hat und gerade den vierten von 16 Scans durchf hrt Auf der BSMS Tastatur k nnen Sie das Echtzeit Display von Puls bertragung weitergeleiteter und reflektierter Leistung Zustand des ADC an aus verfolgen Jeder Scan ben tigt nur wenige Sekunden Sie k nnen den vorgang so oft Sie wollen wiederholen um sich mit den verschiedenen Displays vertraut zu machen Geben Sie einfach zg zur Aufnahme eines FID ein Der die neu en FID s berschreibt en den vorherigen wenn Sie die EXPNO nicht inkrementiert haben German Version 002 GERLER 95 131 Protonen Spektrum Fourier Transformation und Phasenkorrektur des Spektrums 9 6 Geben Sie 7 gefolgt von apk ein Damit wird eine Fourier Transformation gefolgt von einer automatischen Phasen korrektur durchgefuhrt Das resultierende Spektrum sollte ungefahr wie das unten abgebildete aussehen die Parameterliste wurde zur Vereinfachung eingef gt Figure 9 2 Current Data Parameters NAME cholac H EXPNO 1 PROCNO 1 F2 Acquisition Parameters Date _ 20011109 Time 17 12 INSTRUM drx600 PROBHD 5mm H C N z6 PULPROG zg30 TD 65536 SOLVENT CDC13 NS 16 DS 2 SYM 12376 237 Hz FIDRES 0 188
133. rei Si gnale die den drei Protonengruppen entsprechen erwartet Beachten Sie da die Position des Signals der Benzolringprotonen ein wenig ver schoben wurde n mlich von 7 5 ppm Figure 3 8 nach 7 2 ppm Figure 3 10 Die Protonen des Benzolrings sind nicht l nger magnetisch quivalent und zum Teil auch nicht mehr chemisch quivalent und wurden entsprechend gekenn zeichnet Figure 3 10 macht deutlich da das Signal der Protonen Hg als Multi plett erscheint Die weiteren Details hierzu bergehen wir aber bis zum n chsten Abschnitt Die in der Abbildung gezeigten Signale der drei Protonengruppen ha ben deutlich unterschiedliche Intensit ten Die quantitative Analyse des Spektrums ist relativ einfach da alle Signale von gleichen 1H Isotopen emittiert werden da hei t nat rliche H ufigkeit und inh rente Empfindlichkeit bez glich der NMR Technik f r jedes Signal gleich sind Da her sollten die Fl chen unter den Signalen f r Benzol CH5 und CH3 Protonen im Verh ltnis 5 2 3 stehen wie es der jeweiligen Protonenanzahl entspricht German Version 002 Protonen Spektrum von Ethylbenzol mit Spin Spin Kopplung Figure 3 10 Protonen Spektrum von Benzylacetat J C C H a N ppm 50 48 H H d Ai TMS IL a sige Ge nen meg pS ppm 18 1 6 ppm 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Protonen Spektrum von Ethylbenzol mit Spin Spin Kopplung 3 7 Die bisherige Beschreibung von H NMR Spektren war besonders einfach da al
134. robleme auftreten k nnen insbesondere wenn T4 Messungen durchgef hrt werden 46 131 GEAR German Version 002 Basisprozeduren Einf hrung 6 1 In diesem Kapitel werden Basisoperationen vorgestellt die jedesmal wenn ein Spektrum aufgenommen wird gebraucht werden Sie umfassen BSMS Tastatur Operationen Einf hren und Spinnen der Probe Tuning und Matching des Pro benkopfes sowie zuletzt das Shimmen Der Leser kann dieses Kapitel Ubersprin gen wenn er mit diesen Vorgangen schon vertraut ist Beachten Sie Einige Systeme haben keine BSMS Tastatur In diesem Fall sind die BSMS Operationen softwarekontrolliert bsmsdisp Kommando BSMS Tastatur 6 2 Eine umfassende Beschreibung von allen BSMS Tastaturfunktionen und ihre Handhabung Operationen sind im BSMS Benutzerhandbuch zu finden auf der BASH CD vorhanden Es wird vorausgesetzt da der Benutzer ein Basiswissen ber die Arbeitsweise der BSMS Tastatur besitzt Zu ihrer Unterst tzung ist eine Liste der h ufigsten BSMS Tastatur Funktionen im Abschnitt BSMS Funktio nen on page 49 widergegeben In Prinzip wird die BSMS Tastatur benutzt um 1 mit dem Lock System zu arbeiten 2 Proben Spinning und Lift zu kontollieren 3 die Str me im Rautemperatur Shimsystem anzugleichen genannt shim men 4 das Heliumlevel im Magneten zu berwachen Es sind einige Versionen dieser Tastatur verf gbar aber ihre Unterschiede sind hier nicht von Bedeutung sieh Abbil
135. rotzdem viel kleinere Werte f r SWH benutzt Die unten stehende Abbildung verdeutlicht das generelle Prinzip wie SFO1 BF1 und O1 wechselwirken hier gezeigt mit einer neuen Probe Figure 7 10 Wechselwirkung von SFO1 BF1 und O1 SW legt die Breite des Fenster fest SFO1 BF1 01 lt gt i j l i D j A 4 die Einstellung von O1 die Einstellung von 01 auf einen positiven Wert d Frequenz auf einen negativen Wert verschiebt das Fenster verschiebt das Fenster zu h heren Frequenzen zu niedrigeren Frequenzen A MHz SFO1 ist die mitte des Spektrums Um die passenden spektralen sweep Breiten zu finden wurde eine spezielle Funktion SW SFO1 in die Software im Utilities Submen eingef gt F r weitere Details lesen sie bitte Justieren der Spektralen Breite mit der SW SFO1 Funktion on page 102 84 131 GEIR German Version 002 Pulsprogramme Kommando as ased Die Puls Programme zg and zg30 8 1 Wie schon im Abschnitt ber Aufnahmeparameter Basis Akquisitionsparame ters Die eda Tabelle on page 73 erw hnt wurde werden Puls Programme benutzt die eine Puls Sequenz definieren mit der die Probe angeregt wird Bei neu ausgelieferten AVANCE Spektrometern mit SGU ist schon eine Standard bibliothek mit den Standard Puls Programmen installiert Gibt man das Komman do edpul ein kann die Liste der Puls Programme angeschaut werden Bl ttern Sie durch die Liste bis Sie da
136. rstarkung kann durch die Untersuchung des FID s er folgen Wenn der FID am oberen und unteren Bildschirmrand abgeschnitten er scheint sollte die Verst rkung reduziert werden Auf der anderen Seite sollte sie erh ht werden wenn der Bereich des Digitizers nicht gen gend ca 30 50 ausgenutzt wird Versichern Sie sich da die vertikale Skalierung den Wert der Grundeinstellung aufweist wenn die Amplitude des FID auf dem Bildschirm be trachtet wird Die Verst rkung kann mit dem Kommando rga automatisch be stimmt werden Dies wird neuen Benutzern zun chst empfohlen GEIR German Version 002 Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle Figure 7 5 Clipped FID als Ergebnis von zu hohem RG Wert den DW Dwell Time Seit dem Erscheinen von Digitalfiltern und Oversampling ist dieser Parameter nur noch von geringer Bedeutung Es reprasentiert das theoretische Zeitintervall von zwei gesammelten Punkten des FID um das Nyquist Kriterium zu erf llen Es wird automatisch gesetzt und berechnet sich durch die Formel DW 10 2 SWH Die Einheit ist Mikrosekunden DWOV Oversampling Dwell Time Es handelt sich hierbei um die aktuelle DW welche der Digitizer unter der Annah me da Digitalfilterung und Oversampling aktiviert sind benutzt Die Aktivierung der letzteren erfolgt durch den Parameter DIGMOD siehe unten der entweder auf digital oder homodecoupling digital gesetzt wird Der Wert fur DWOV wi
137. rt hat kann eine erneute Abstimmung des Probenkopfes n tig sein F r Routinearbeiten in organischen L sungsmitteln bei Verwendung von se lektiven Probenk pfen ver ndert sich die Ubertragungsfrequenz nur unwesent lich Ist ein Probenkopf einmal abgestimmt worden macht eine leichte Variation der bertragungsfrequenz somit keine neue Abstimmung notwendig Eine erneu te Abstimmung wird notwendig wenn sich die Ubertragungsfrequenz um mehr als 100kHz ndert Bei Breitband Probenk pfen variiert die Ubertragungsfrequenz deutlich von Kern zu Kern Somit mu hier jedesmal wenn der ausgew hlte Kern sich ndert auch der Probenkopf neu abgestimmt werden Wann immer ein Probenkopf getuned wurde sollte er auch gematched werden Matching bedeutet da sichergestellt wird da die maximale Leistung welche an den Anschl ssen der Probenk pfe ankommt ber die Spule bertragen wird So stellt man sicher da nur ein minimaler Anteil der Leistung die an der Proben GBR German Version 002 Tuning und Matching des Probenkopfes kopfbasis ankommt zur ck in den Verst rker reflektiert und damit verschwendet wird Alle Bruker BioSpin Verst rker sind so aufgebaut da sie einen Ausgangs widerstand von 50 Ohm haben Deshalb tritt dann optimales Matching ein wenn der Widerstand des Probenkopfes inlusive aller Kabel auch 50 Ohm ist Tuning und matching kann entweder ausgef hrt werden durch Beobachten der Wobble Kurve im XWIN NMR ACQU Fenster
138. rtem Servicepersonal entfernt werden Die Hauptabdeckung an der R ckseite der Konsole ist so konzipiert da sie durch einfaches L sen von zwei Schrauben entfernt werden kann Auch hier gilt da nur eingewiesene Personen dies tun sollten Bitte beachten Sie da die Ventilatoren an der R ckwand weiterlaufen auch wenn die Schutzabdeckung entfernt wurde Chemische Sicherheit 2 5 Die Benutzer sollten sich der Gefahren in Bezug auf ihre Proben bewu t sein Organische Verbindungen k nnen leichentz ndlich korrosiv krebserregend etc sein CE Zertifizierung 2 6 Sowohl die Hardwarebestandteile die in der AVANCE Konsole mit SGU unterge bracht sind als auch die peripheren Bestandteile wie HPPR Shim Systeme Probenk pfe und BSMS Tastaturen erf llen die CE Declaration of Conformity Dies umfa t das Ma an elektromagnetischer Strahlung die emittiert werden kann genauso wie gew hnliche elektrische Gefahren Beachten Sie da Sie die T ren der Konsolen geschlossen halten sollten und die R ckwand montiert ist um den Austritt elektromagnetischer Strahlung zu minimieren 12 131 GER German Version 002 Einfuhrende Theorie und Terminologie Einf hrung 3 1 Die NMR Technik wird zur Strukturanalyse von vielen chemischen Molek len insbesondere organischer Verbindungen genutzt Eine typische Verbindung k nnte aus Kohlenstoff Wasserstoff und Sauerstoffatomen bestehen Die einfachste Form eines NMR Experiments ist aus den f
139. s Programm zg30 gefunden haben Klicken Sie auf zg30 und das Programm welches in Figure 8 1 wiedergegeben ist wird an gezeigt Eine detaillierte Beschreibung der Puls Programmierung geht ber den Rahmen des Handbuches hinaus Einige Kommentare zum Programm zg30 sollen dem Benutzer zu verstehen helfen welche Parameter wichtig sind Ein standard 1 D Experiment w rde einen 90 Grad Puls zur Anregung der NMR Signale verwen den um ein maximales emittiertes Signal zu erhalten Dies erh ht allerdings auch die Wartezeit zwischen aufeinanderfolgenden Pulsen damit die Probe relaxieren kann Es kann gezeigt werden da im Fall der wiederholten Anregung einer Pro be es deutlich effektiver ist mit einem 30 Grad Puls anzuregen und die Wartezeit zwischen den Pulsen entsprechend zu verk rzen Obwohl die einzelnen Signalin tensit ten schw cher sind als bei einem 90 Grad Puls f hrt die schnellere An sammlung von Daten bei einem 30 Grad Puls letztendlich zu einem Intensit tsgewinn Die zwei Standard Puls Programme sind zg f r einen 90 Grad Anregungspuls und zg30 f r einen 30 grad Anregungspuls Um mehr Informationen ber die konventionelle Nomenklatur zu erhalten die f r Leistungslevel Pulse Wartezeiten und Schleifen innerhalb der Bruker Serie von Puls Programmen verwendet wird lesen Sie in der Text Datei XWinNMRHome exp stan nmr lists pp Pulprog info nach Informationen ber die konventionelle Nomenklatur bei Bru
140. satz ist und die beschreibenden Parameter nun in der linken oberen Ecke des Bildschirms erscheinen Betrachten wir jetzt noch die verschiedenen Parameter die dem neuen Daten satz zugeornet werden Parameter wie etwa die Akquisitionsparameter welche z B f r XWinNMRHome guest default 2 3 gesetzt waren werden in den neuen Datensatz bertragen Sie k nnen nun ge ndert werden GER German Version 002 Spektrometer Parameter edasp Figure 7 1 Das edc Display Current Data Parameters NAME dEfAuLt name of current data set EXPNO 2 Experiment number PROCNO 3 processed data number DU Bruker XWIN 4 disk unit USER guest Owner of data TYPE near data type gt N a SAVE 2 COL Parameter Next CANCEL Spektrometer Parameter edasp 7 4 Das Kommando edasp ist die Kurzform von edit acquisition spectrometer pa rameters Editieren von Spektrometer Akqiusitionsparametern Diese Spektro meterparameter dienen zur Konfiguration des Spektrometers f r ein bestimmtes Experiments Wenn sie gesetzt sind werden z B Einheiten wie der Router vor bereitet um das korrekte Signal zum entsprechenden Verst rker zu leiten Das edasp Kommando erlaubt es dem Benutzer ein Experiment so aufzusetzen da verschiedene Kerne die untersucht werden k nnen genauso wie bestimmte Ver st rker Verst rkerausg nge und HPPR Module gew hlt werden k nnen Wird ein neues Experiment vorbereitet sollten die ersten Schri
141. sichtbar welches im Abschnitt Das Pulsprogramm zgpg30 on page 113 beschrieben wird Die prinzipiell zu unternehmenden Schritte sind 1 Legen Sie einen neuen Datensatz an 2 Lesen Sie den Standard Parametersatz C13CPD ein 3 Definieren und setzen Sie die Entkopplungsfrequenz 4 Setzen Sie die Parameter pl12 pl13 und pcpd2 11 2 1 Erzeugen sie einen neuen Datensatz carbon 3 1 ausgehend vom Datensatz carbon 2 1 Dies garantiert da die 01 Offset Frequenz von carbon 2 1 er halten bleibt Wenn der Wert von 01P nicht 100 ppm betr gt dann sollten Sie diesen Wert notieren da der Standard Parametersatz C13CPD den Offset au tomatisch auf 100 ppm setzen wird Wenn sie die prosol Routine nicht nut zen dann beachten sie bitte die Werte von pl1 und p1 da diese ebenfalls berschrieben werden 2 Geben sie rpar C13CPD all ein und klicken sie auf acqu Zu den prinzipiellen Merkmalen des Standard Parametersatzes C13CPD geh rt das Setzen von edasp auf Kanal F1 13C Kanal F2 H Alle anderen Kan le sind auf off gesetzt Das Pulsprogramm zgpg30 wird als Teil von C13CPD ebenfalls geladen Dies ist im Abschnitt Das Pulsprogramm zgpg30 on page 113 erkl rt Die Erkl rung ist an das Ende des Kapitels ver schoben um den Ablauf der Prozedur nicht zu unterbrechen Wenn Sie mit dem Programm nicht vertraut sind sollten sie nun dort nachschauen German Version 002 GER
142. sollte die Probe so rein wie m glich sein um beste Ergebnisse zu erzielen Signale von Verunreinigungen machen ein Spektum im besten Fall unn tig kompliziert und maskieren im schlimmsten Fall echte Signale Besondere Sorgfalt ist darauf zu verwenden si cher zu stellen da die Probe frei von magnetischen Verunreinigungen ist da diese das Magnetfeld verzerren und somit die Spektrometeraufl sung herabset zen Feste Verunreinigungen lassen sich einfach durch filtrieren entfernen Bei Proben in organischen L sungsmitteln kann gel stes Wasser durch sorgf ltiges Trocken vor der Probenzubereitung weitgehend entfernt werden Wahl des L sungsmittels 5 2 Ist die Probe ausreichend gereinigt und getrocknet mu als n chstes ein passen des L sungsmittel gew hlt werden Da Deuterium der mit Abstand am meisten benutzte Lock Kern ist wird eine Probe normalerweise in deuteriertem L sungs mitteln gel st In deuterierten L sungsmitteln ist ein gro er Teil in der Regel mehr als 99 der Wasserstoffatome durch Deuterim ersetzt Die im allgemeinen benutzten deuterierten L sungsmittel sind Aceton dg Benzol dg und Chloro form d aber auch viele andere L sungsmittel sind verf gbar Folgende Faktoren m ssen bei der Wahl eines L sungsmittels ber cksichtigt werden 1 L slichkeit Je mehr Probe sich in einem L sungsmittel l st um so besser ist es f r das Experiment Das erh ht die Probenmenge innerhalb des sensitiven Volumens und damit
143. st hnlich dem Prinzip der Thermosflasche ohne wei tere evakuierte Zwischenschicht Dann kommt ein Stickstoffbad welches die Temperatur auf 77 35K 195 8 C reduziert und letztlich der Heliumtank in den GBR German Version 002 Magnet und Magnet Dewar die supraleitende Spule eingetaucht ist siehe die Abbildung Supraleitender Magnet on page 36 Raum Temperatur Bohrung 4 6 1 Helium Tank Die Helium und Stickstofftanks umh llen die Magnetbohrung Ein metallischer Stopfen verschlie t normalerweise die Bohrung oben Magnete sind mit Stan dardbohrung standard bore oder gro er Bohrung wide bore erh ltlich Zu ana lysierende Proben werden auf der Oberseite der Bohrung eingesetzt Probenk pfe werden von unten eingesetzt 4 6 2 Bei einem Standardmagneten ist der Heliumtank an zwei T rmen aufgeh ngt die hoch ber den Magneten hinausragen Zugang zum Heliumtank kann ber zwei Ports erfolgen Einer dieser Ports erlaubt das Nachf llen von fl ssigem Helium und ist auch der Eingang f r den Heliumlevel Sensor Der andere Port wird nur benutzt wenn der Magnet ge oder entladen wird Die Heliumt rme tragen Ventile die den Abgang der kleinen Mengen unweigerlich verdampfenden Heliums kon trollieren Der Systemverwalter sollte die ordnungsgem e Arbeitsweise der Ven tile regelm ssig berpr fen sie d rfen z B nicht durch Eis blockiert sein Es ist wichtig da die Heliumports nicht ber l ngere Zeitr ume of
144. t eingestellter Probenkopf sollte nur ein oder zwei LED s in jeder Richtung beleuchtet zeigen beachten Sie da ein LED eine optimale Ab stimmung repr sentiert Beachten Sie Um die Wiederholungsrate beim Gebrauch dieser Methode zu ma ximieren sollte das XWIN NMR Hauptfenster und nicht das Aufnahmefenster ge ffnet sein Prozedur 1 Wenn n tig klicken Sie auf return um in das XWIN NMR Hauptfenster zu gelangen 2 Setzen Sie die Parameter WBST auf 1K und WBSW auf 4MHz 3 Geben Sie wobb in die Kommandozeile ein 4 Beobachten Sie die HPPR LEDs und stimmen Sie mit den Tuning und Matching Schrauben entsprechend ab 5 Zum Beenden geben sie stop ein oder klicken Sie auf stop German Version 002 GER 57 131 Basisprozeduren Figure 6 4 HPPR 2 Cover Display Tuning and Matching L Tuning and Matching von mehr als einem Kern 6 6 3 58 131 Die Software erlaubt es dem Benutzer den gew hlten Kern und damit die Fre quenz zu wechseln ohne die Wobble Routine zu stoppen Dies ist besonders n tzlich bei Entkopplungsexperimenten wobei der Probenkopf f r mehr als einen Kern und mehr als eine Frequenz optimiert werden mu F r jeden Kern wird offensichtlich ein anderer Probenkopf Stromkreis abgestimmt Kerne und ent sprechende Frequenzen sollten zuerst mit dem edasp Kommando gesetzt wer den da die Wobble Routine von dort ihre Informationen bekommt Um Kern und Frequenz w hrend der Wobble
145. t hei t dies beispielsweise wenn eine chemische Probe in den Magnet zur Analyse eingesetzt wird emittieren die 1H Atome in der Probe Signale mit einer Frequenz nahe 500 MHZ Bruker Magneten sind im Bereich von 200 900 MHz verf gbar Supraleitende Magnete sind Elektromagnete und machen sich zunutze da ein elektrischer Strom ein Magnetfeld produziert Der Magnetkern besteht aus ei ner grossen Spule von stromtragendem Draht in Form eines Solenoids Im Zen trum der Spule existiert ein sehr starkes statisches Magnetfeld Die zu analysierende Probe wird in dieses magnetische Feld plaziert Bei sehr tiefen Temperaturen zeigen bestimmte Materialien die bemerkenswerte F higkeit der Supraleitf higkeit Ein supraleitender Draht tr gt Elektrizit t ohne die Notwendigkeit einer Spannungsversorgung z B Batterie oder Hauptversor gung da das Material keinen ohmschen Widerstand mehr aufweist Nachdem ein Stromflu in einem geschlossenen supraleitenden Spule einmal gestartet wur de wird er f r immer weiterlaufen Bruker Magnete bestehen aus solch einer su praleitendem Zylinderspule Wenn der Magnet das erste Mal installiert wird wird ein Strom in die Hauptspule geladen Dies wird als Laden des Magneten be zeichnet Wenn man sicherstellt da die supraleitende Spule auf einer ausrei chend tiefen Temperatur gehalten wird wird der Strom innerhalb der Spule infolge des widerstandslosen Drahtes immer erhalten bleiben Der Siedepunkt von Hel
146. tragung ee eeeeeeee eee e eect eee teeeeeeeeeteeaaaeeeeeeeaaaeeeeseeaaaeeeeeeeaeeeeeseenaeeeeeeeeaas 95 d nn German Version 002 Index Q Heng anna ele dee e Ee ears aasticenasuht EEN 34 R Referenz Verbindungen nannten 17 R is nsesti ent Seege eegen Eegen ege EE ge 78 E AE elle ue DEET 30 S EI 79 Selektive Probenk pfe nn 38 SO ebe 71 81 21911 1001 a DT PERPAPRIERERRRERIERRE BEFREIT E E EE T E E E E T 60 Shim Werte EE 48 SHINE EE 47 63 DEefiniti n a a een ea hive deer ence 32 Intiale Shimmen 000 oe cece eee ee eee eececccee cece eee ee sees eet ceaaaaeaaeeeeeeeeeeeeeeeeeeeesnsaees 63 Kiel ET 63 Shimsystem uusrneesennnnnnnnnennnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 32 Sicherheit Sicherheitsvorkehrungen in der u eren Zone 11 SpektUM BEE 27 Spin Measure ttt tn AAEE n Ann rE ESEE EEEEAEEESS AESA EEEE EEEE Ennn nent 50 eil Bel e EE 50 eidele 50 Supraleitende Magnete een 34 tege ee Ee 77 SWEEP EE 50 Sweep Amplitude 444s0ssnsnsnnnennnennnnnnnnnnnennnnnnnnnnnennnnnnennnnnnnanennnnnn rn 50 SWeeprale EEN 50 NOM a EE 77 SWESEOT sen een ses 103 T TD BE 76 Thermof EE 40 Transmit Receive switching 0 0 00 ccecceeeeseceeeeeeeeneeeeeeeetaeeeeeeeenaeeeeeeeenaeeeeneeaaes 33 TUNN EE 40 54 55 U SE EE 65 V Variable Temperature Un 30 Variable Temperatureinhet A 40 Verbindung zwischen Host Computer und AC
147. treifen direkt ber den BNC Anschl ssen Die folgende Abbildung zeigt die Beschriftungen eines Multikernkopfes In diesem Fall ist die Breit bandspule die innere Spule GBA German Version 002 Probenkopfe Figure 4 6 Typische HPPR Verkabelung Proton Verst rker X Verstarker Dual ICH Probenkopf 4 8 1 Ein Beispiel eines typischen Probenkopfes ist der Dual 13 1H Probenkopf Wie der Name schon sagt handelt es sich um einen Probenkopf speziell gebaut fur Kohlenstoff Direktbeobachtung sowie einen zus tzlichen Protonenkanal Das linke Anschlu ist mit 7H bezeichnet siehe Figure 4 7 und tr gt das Locksi gnal Die beiden anderen Verbindungen sind f r die 1H and C Signale vorgese German Version 002 GER 39 131 Systembeschreibung 40 131 an HPPR Modul 1H Angeschlossen Angeschlossen an HPPR Modul 2H an HPPR Modul X BB hen und sind entsprechend beschriftet Die beiden zuden 1H 13C and 7H Anschl ssen f hrenden Kabel werden an den HPPR angeschlossen Figure 4 7 Dual 1 C H Probenkopf Ansicht von unterhalb Farbe Code Gelb 1H Blau 13C Angeschlossen Probek pfe erlauben die Regulierung der Temperatur der NMR Probe Ein Heizer kann eingesetzt werden und zusammen mit einer Luft N2 Zufuhr zur Tempera turkontrolle und Regelung benutzt werden Ein Thermof hler dient als Thermo meter zur Beobachtung der Temperatur All diese Ger te werden unten am Proben
148. trie auf jeden Fall ein besserer Indikator f r die Feldhomogenit t Wenn Sie mehr Erfahrung gesammelt haben k nnen Sie die Optimierung der Shims h herer Ordnung unter Zuhilfenahme der Linien form mit dem Systemverwalter besprechen Bitte beachten Sie da es ein Verfahren gibt das gradshim Gradienten Shim men genannt wird Es kann zum Shimmen f r Protonen und Deuterium benutzt werden Wenn diese Option verf gbar ist sprechen Sie mit dem Systemverwal ter denn es vereinfacht das Shim Verfahren Eine detailliertes Beschreibung des Shimmens finden Sie in Kapitel 6 des BSMS Benutzerhandbuches welches mit der BASH CD ausgeliefert wird GEAR German Version 002 Vorbereitung zur Akquisition Datens tze edasp eda Kommandos Einf hrung Datens tze 7 1 In diesem Kapitel werden die zwei wichtigsten Parametergruppen welche durch die Kommandos eda und edasp aufgerufen werden erkl rt Obwohl es noch ein drittes Kommando edsp gibt da dem Kommando edasp sehr hnlich ist wird hier nur edasp beschrieben da es das vielseitigere ist Bevor man den ver schiedenen Parametern bestimmte Werte zuordnet ist es wichtig das Konzept der Datens tze verstanden zu haben da ganze Gruppen von Parametern unauf l sbar miteinander verbunden sind 7 2 Die regelm ige Benutzung des Spektrometers f hrt bald zu einer Anh ufung von gro en Datenmengen Die Benutzer werden diese Daten in passend benan
149. tt aufgesplittet Die Signale der Benzyl Protonen sind ebenfalls infolge der magnetischen Nicht quivalenz und daraus resultierender Spin Spin Kopplung aufgespalten Es ergibt sich nun die Frage warum die CH2 und CH3 Protonen des Ethylbenzols miteinander wechselwirken w hrend die vergleichbaren Protonengruppen des Benzylacetats dies nicht tun Die Antwort liegt bei der Anzahl der Bindungen wel che die zwei Gruppen trennen In Ethylbenzol Figure 3 11 sind die beiden Pro tonengruppen an benachbarte Kohlenstoffatome gebunden und k nnen hinreichend miteinander wechselwirken In Benzylacetat Figure 3 9 dagegen sind die Kohlenstoffatome C und Cp ber zwei weitere Bindungen zu einem Sauerstoff und einem anderen Koohlenstoffatom verbunden Die Protonengrup pen sind nun zu weit voneinander entfernt um noch eine detektierbare Spin Spin Kopplung zu erfahren 3 8 Der Effekt der Spin Spin Kopplung kann durch eine sogenannte Entkopplungs technik entfernt werden Durch Entkopplung wird die Anwesenheit bestimmter Protonengruppen z B der H Protonen in Figure 3 11 maskiert Das Spektrum erscheint dann so als wenn die H Protonen gar nicht da w ren Man erreicht dies in dem sogenannte Entkopplungspulse mit der H Resonanzfrequenz ge sendet wird und damit die betreffenden Protonen mit hoher Fregenz st ndig ihre Spinorientierung ndern F r das in Figure 3 12 gezeigte Spektrum w re die Ent kopplungsfrequenz 1 25 ppm ber dem TMS Si
150. tte das Lesen ei nes Parametersatzes mit dem rpar Kommando und das Editieren im edasp Fenster sein Es ist wichtig da die Spektrometerparameter richtig gesetzt sind German Version 002 GER 69 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos 70 131 bevor das eda Kommando zur Bearbeitung der Akquisitionsparameter benutzt wird Der Benutzer sollte beachten da 1 jede Einstellung in den Spektrometerparametern ber das edasp Fenster immer zum Akquisitionsparametersatz bertragen wird eda Tabelle 2 jede nderung der Akquisitionsparameter z B Frequenz offsets nur dann in den Spektrometerparametersatz bertragen wird wenn edasp aber nicht edsp danach eingegeben wird Dies setzt voraus da nderungen in der eda Tabelle schon gespeichert wurden 3 wenn nach Einstellung der Akquisitionsparameter das edsp Kommando aber nicht edasp eingegeben wird die nderungen verloren gehen und die vorherigen Spektrometerparameter wieder hergestellt werden Wird ein Standardparametersatz geladen sollte der Benutzer beachten da so wohl Akquisitions als auch Spektrometerparameter gesetzt werden Wie schon erw hnt wurde ist das Kommando edasp vielseitiger als edsp und es wird dem Benutzer nahegelegt sich mit seinen Anwendungen vertraut zu ma chen Zu beachten ist da edasp und nicht edsp aufgerufen wird wenn auf NUCLEI in der
151. um sollte nun wie in der unten stehenden Abbildung aussehen Figure 9 7 Protonen Spektrum von Cholesterylacetat Current Data Parameters NAME cholac H EXPNO PROCNO 2 BRUKER 1 F2 Acquisition Parameters Date Time INSTRUM PROBHD PULPROG 20011109 EA drx600 Smm H C N z6 zg30 65536 cDc13 75 600 6 00 16 2 6613 757 0 100918 4 9546471 12 7 Hz Hz sec usec usec 300 0 K 1 00000000 sec ammansa CHANNEL f1 um F2 Processing parameters SI WOW LB 32768 no 0 00 Hz 16 scans SW 11pm TMS Signal auf 0 ppm kalibriert German Version 002 103 131 Protonen Spektrum Erhohung der Scan Anzahl 9 11 104 131 Das Signal Rausch Verh ltnis eines Spektrums kann durch Akkumulation der Si gnale verbessert werden Die quantitative Verbesserung ist proportional zur Qua dratwurzel der Anzahl an Scans d h 64 Scans erh hen die Empfinlichkeit um den Faktor 8 im Vergleich zu einem 1 Scan Experiment Der Empfindlichkeitsge winn geht zu Lasten der Akisitionszeit Die Anzahl der auszuf hrenen Scans wird durch den NS zugewiesenen Wert gesetzt 1 Geben Sie edc ein 2 Weisen Sie EXPNO den Wert 3 zu Der aktuelle Datensatz hei t jetzt hydro gen 3 1 3 Geben Sie eda ein und setzen Sie NS auf 64 alternativ k nnen Sie ns in die Kommandozeile eingeben Sie werden aufge fordert einen Wert f r NS anzugeben 4 Geben Sie acqu ein um das
152. unkt repr sentiert einen Frequenzbereich dessen Breite durch die FIDRES gegeben ist Je kleiner der Wert von FIDRES ist um so genauer wird das Spektrum wiedergegeben FW Filterweite Filter Width Der analoge Filter wird automatisch in Abh ngigkeit von SW und SWH eingestellt Er wird ben tigt um jedes empfangene Signal au erhalb der spektralen Breite herauszufiltern Weil nun digitale Filter Standard sind werden nur noch einfache German Version 002 CENA 77 131 Vorbereitung zur Akquisition Datensatze edasp eda Kommandos Anregungs impuls 78 131 analoge Filter ben tigt Abh ngig vom Digitizer werden Sie nur eine begrenzte Anzahl von m glichen Werten in der eda Tafel finden z B 20KHz 90 KHz 125 KHz 625 KHz etc AQ Aquisitionszeit Acquisition Time Die Akquisitionszeit ist die Zeit in Sekunden die ben tigt wird um eine Abtastung Scan aufzunehmen Sie wird automatisch eingestellt und ergibt sich aus den Werten die TD und SW zugeornet werden Trotzdem kann sie auch manuell ein gestellt werden was entsprechende Angleichung des zugeh rigen TD Wertes zur Folge hat Figure 7 4 Graphische Darstellung einiger Akquisitions Parameter re nen DW gt x i Zeit RG Empfangerverstarkung Receiver Gain Die Empfangerverstarkung receiver gain ist ein sehr wichtiger Parameter der die Amplitude des FID s dem dynamischen Bereich des Digitizers anpa t Die korrekte Bestimmung der Ve
153. unktion ist einsatzf hig wenn sich das BSMS im SHIFT Modus befindet Ist dies nicht der Fall wird der SHIFT Wert auf der Ta statur angezeigt kann aber nicht ver ndert werden AUTOLOCK Ist diese Taste gedr ckt versucht das Spektrometer automatisch zu Locken Diese Funktion ist f r die Automation n tzlich W hrend der AUTOLOCK Routine wird der FIELD Wert automatisch angepa t um das Locksi gnal zu zentrieren Beachten Sie da das Dr cken der Autolock Taste l sungs mittelabh ngige Feldverschiebungen die in der edlock Tafel aufgelistet sind nicht ber cksichtigt Manuelle Shim Funktionen 6 2 6 Shim Werte Die Shimeinstellungen k nnen mit den algebraischen Tasten unter dem zentralen alpha nummerischen Bildschirm angepa t werden Man benutzt diese Tasten um die Werte der Shim Str me im Magneten zu kontrollieren wie dies in Ma gnet Shimsystem HPPR und Probenkopf on page 32 beschrieben ist Die Einstellungen der Shim Str me sind sehr wichtig f r eine gute Spektrometerlei stungsf higkeit und ihre Anpassung wird im Abschnitt Shimmen on page 63 beschrieben Ein spezifischer Satz von Shim Strom Werten wird gespeichert wann immer man eine Shimdatei auf die Festplatte schreibt AUTO SHIM Kann zur automatischen Anpassung der Shimeinstellungen benutzt werden um das h chste Locklevel da hei t die beste Magnetfeldhomogenit t zu erreichen Die f r die automatische Shimroutine gew hlten Shims sind die
154. von Experimenten ebenso wie die Da tenanalyse werden durch Kommandos gesteuert die der Bediener der Konsole eingibt Die Bedienerkonsoleonsole enthalt folgende Untereinheiten Host Computer Es kann entweder ein PC oder eine Silicon Graphics O2 sein Auf dem Host Computer lauft XWIN NMR und dort findet sowohl Datenanalyse als auch speicherung statt Alle Aktionen die fur die Datenaufnahme relevant sind werden von einem zweiten Computer gesteuert Dieser zweite Computer wird Acquisition Control System AQS genannt und befindet sich in der Konsole selbst Ethernet Verbindung vom Host Computer zum AQS Sie wird zum Daten und Befehlstransfer zwischen Host Computer und dem Acquisition Control System be nutzt RS232 Verbindung vom Host Computer zum AQS Dieses serielle Interface ist eine alternative zum Ethernet Verbindung zum Host Computer Beachten Sie dass eine RS232 Verbindung nicht unbedingt notwendig ist da alle Informationen viel schneller ber die Ethernetverbindung transferiert werden k nnen Trotzdem ist sie besonders n tzlich zur Problemauffindung und l sung wenn die Ethernet verbindung nicht funktioniert BSMS Tastatur Diese optionale Vorrichtung erm glicht es dem Benutzer das Lock und Shim System zu kontrollieren Ebenso ist es m glich Grundoperatio nen wie Einf hren Spinnen und Entfernen der NMR Probe zu kontrollieren BSMS Tastatur Verbindung zur BSMS CPU Diese Tastatur ist mit der BSMS CPU in der Konsole
155. w hnlich auch ber ein HPPR Modul verbunden obwohl sie auch direkt mit dem Probenkopf angeschlos sen werden k nnen Einige Bestandteile des edasp Fensters 7 4 2 Wenn das edasp Fenster benutzt wird sollte folgendes beachtet werden 1 Der logische Kanal F1 ist immer der OBS Kanal Beobachtungskanal alle an deren Kan le F2 F3 etc sind Entkopplungskan le 2 Die Software ber cksichtigt verschiedene Standard Hardware Konfiguratio nen z B wenn Protonen beobachtet werden ist standardm ssig FCU2 aus gew hlt Dies geschieht da der Routerausgang 2 nicht im edasp Display dargestellt in Standard Konfigurationen mit dem Protonenverst rkereingang verbunden ist 3 Betrachtet man die Gruppierung der Kerne so wird folgende Konvention ange wandt H Wasserstoffkern d h 1H F 3H 1 X alle anderen KERNE Basis Akquisitionsparameters Die eda Tabelle 7 5 Neben den Spektrometerparametern ist f r die Vorbereitung eines Experiments der Parametersatz der mit dem Kommando eda edit acquisition parameters editieren von Akquisitionsparametern aufgerufen wird besonders wichtig Der folgende Abschnitt ist eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Parameter Ein neuer Benutzer sollte sich mit ihnen vertraut machen Zus tzliche Informatio nen zu diesen und anderen Parametern findet man im XWIN NMR Acquisition Reference Manual oder im XWIN NMR Processing Reference Manual Aus reichende
156. wandlung een Host Computer ld EE Modul Verbindung Typische Verkabelung seesseeeeseen ell GIE K Kommando German Version 002 Index E EEN 88 KC ETH 65 70 KC E WE 73 MOGAS KE 65 EdaSP window nen 73 RT EE 92 EASP EE 65 Ke reit ET 92 Le EE 74 Ke EE 74 SEQ EA N ennai neater adic dened gta sande ves dE TE dE 74 PZ WEE 74 lee EEN 94 TEE 96 Eliette can deed wag desire ccd dn ergeet 68 Men deinen linden 96 Je e 59 60 Jee WEE 61 UA EE 94 RECHNEN 49 Ve EE 58 L CIE 62 Lift e ET 50 LOCK GAIN WT 51 LOCK OnOff TT 50 LOCK Ee OTT 51 LOCK ET 51 Lock System Beschreibung R es EE eege Se 37 e Ee BEE 61 Locksystem Bleus DI 37 Beie Ee EN logischen TIET 71 FU EE 71 NUC Torii aannaaien i E E E aS 71 L sungsmittels Temperaturabnangigkelt sesiis irnia aniani aa aa 43 VIE e IL ET 44 e 62 BR Lu 62 M Magnet system Beschreibung 2 2 20 ee ea 34 Magnet Dewar tnnt tuun AEE EESAN EEENAEEEEENNEEEEEEAAEEE EESE EE EEan EEE 34 Magnet System E 29 Magnetkern uuuessnneneeesssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnsnnnnnnnnnnnnnnnn 34 Matching nee een entre 40 54 55 multinukleare Probenk pfe en 38 German Version 002 GER 127 131 Index 128 131 N TEE 65 Nitrogen e Lu 36 NIS sata he ceca AE PAAT T AAE EOE EE OERE E EE E 76 KIELEN 71 81 INCE RE 81 O ENT EN OTP tege eebe ageet eege geed gedd Set EN OFOP EE 71 Sie NEE 71 OFSA T nie Een 71 P edel CC
157. wurden erheblich Die Umrechnungsfaktoren von Hertz in ppm und umgekehrt werden im nachfol genden Diagramm gezeigt Figure 3 5 Umwandlung von Hertz und ppm Dividieren Sie durch die Tr gerfrequenz SFO1 in MHz Hertz ppm Multiplizieren Sie mit der Tr gerfrequenz SFO1 in MHz m Der Vorteil der Einheit ppm wird am besten mit einem praktischen Beispiel ge zeigt Stellen Sie sich vor ein 1H Signal erscheint 2 5 kHz oberhalb von TMS bei einer Tr gerfrequenz SF01 von 500 MHz Die Frequenz jedes emittierten Signals ist direkt proportional zur Magnetfeldst rke Dasselbe Signal w rde bei einem 600 MHz Spektrometer 3 0 kHz oberhalb von TMS liegen und 2 0 kHz oberhalb von TMS auf einem 400 MHZ Ger t Eine einzelne Umwandlung w re nicht beson ders arbeitsaufwendig aber es mu f r jedes Signal in jedem System gemacht werden Nun betrachten Sie dasselbe Signal aber dargestellt in der ppm Einheit Frequenz in Hertz geteilt durch SFO1 Frequenz in ppm Beispiele 2500 Hz 500 MHz 5 ppm 3000 Hz 600 MHz 5 ppm 2000 Hz 400 MHz 5 ppm Die Lage des 1H Signals wird nun unabhangig von der Spektrometerfrequenz als 5 ppm oberhalb vom TMS Signal beschrieben Erfahrene Benutzer werden im mer mit der Einheit ppm arbeiten und in wissenschaftlichen Zeitschriften abge 18 131 GBR German Version 002 1H NMR Chemische Verschiebung druckte Spektren haben eine ppm Skala nicht eine Hertz Skala in horizontaler Richtung
158. z glich Intensit t und Frequenz analysiert werden Absolute Frequenzen werden in Hertz Hz Zyklus pro Sekun de oder Megahertz MHz gemessen Die Angabe von gemessenen Signalen wird vereinfacht wenn alle Frequenzmessungen in Bezug auf eine Referenz ge macht werden Die empfohlene Referenzsubstanz f r 1H und 3C NMR ist Tetra methylsilan TMS Nimmt man ein 1H oder 13 Spektrum auf zeigt sich bei Anwesenheit von TMS ein zus tzliches einzelnes leicht identifizierbares Signal Dieses Signal wird als Nullpunkt gesetzt und die Frequenzen aller anderen Signa le als Frequenzen relativ zur TMS Frequenz ausgedr ckt Somit kann man z B German Version 002 GER 17 131 Einfuhrende Theorie und Terminologie sagen da ein Signal 2 5kHz ber dem TMS Signal erscheint Das ist der An gabe einer absoluten Frequenz die z B 500 1325 MHz lauten k nnte vorzuzie hen Durch die Referenzierung der Signale auf das TMS Signal verringert sich die An zahl der Dezimalstellen die zur Beschreibung der Frequenz eines Signals n tig sind Dies kann noch weiter vereinfacht werden wenn man die Einheit ppm an stelle von Hertz verwendet Die Einheit ppm stellt die Frequenzen als einen Bruchteil der Absolutfrequenzen die von der Magnetfeldst rke abh ngen dar Der Vorteil der Frequenzmessung in ppm ist da sie unabh ngig von der Ma gnetfeldst rke ist Dies vereinfacht den Vergleich von Spektren die auf verschie denen Spektrometern gemessen
159. zer sollte den Unterschied zwischen Phasenkorrekturen nullter und er ster Ordnung kennen Die Zahlenwerte dieser beiden Korrekturen werden mit den Parametern phcO und phc1 abgespeichert Die Werte der beiden Parameter k n nen eingesehen werden in dem man sie in die Kommandozeile eingibt oder mit dem edp Kommando eine Tabelle mit Prozessierungsparametern aufruft ARTISTA German Version 002 Kalibrierung des Spektrums Die Phasenkorrektur nullter Ordnung wendet dieselbe Phasenkorrektur auf das gesamte Spektrum an Hierbei wird allen Phasenverschiebungen die unab hangig von der Signalfrequenz auftreten k nnen Rechnung getragen Die Phasenkorrektur erster Ordnung wendet eine Phasenkorrektur proportional zur Signalfrequenz an Dies ist notwendig da Phasenverschiebungen gew hnlich eine frequenzabh ngige Komponente besitzen Um ein Spektrum in Phase zu bringen mu f r gew hnlich die Phasenkorrektur nullter und erster Ordnung angewandt werden F r die Durchf hrung stehen ver schiedene M glichkeiten zur Verf gung Die einfachste Prozedur ist die automati sche Phasenkorrektur die durch das Kommando apk ausgef hrt wird Die folgende Tabelle fa t einige n tzliche Prozeduren f r die Phasenkorrektur zu sammen Der Benutzer kann mit den verschiedenen Optionen experimentieren Die Rohdaten bleiben immer unbeeinflu t egal welche Prozessierung durchge f hrt wird Table 9 2 Methoden zur Phasenkorrektur

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