การโพลาไรซ์แบบไขว้

การโพ ลาไรซ์แบบไขว้ ( CP ) ซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2505 ในชื่อนิวเคลียร์ดับเบิลเรโซแนนซ์ในเฟรมหมุนโดยSven R. HartmannและErwin Hahn [ 1 ]เป็น เทคนิค การเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์แบบของแข็ง (ssNMR) ที่ใช้ในการถ่ายโอนสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์จากนิวเคลียสประเภทต่างๆ ผ่านปฏิสัมพันธ์ไดโพลาร์แบบเฮเทอโรนิวเคลียร์ การโพลาไรซ์แบบไขว้1 H-X ช่วยเพิ่มความไวของการทดลอง ssNMR อย่างมากสำหรับการทดลองส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียสสปิน 1/2 โดยใช้ประโยชน์จาก การโพลาไรซ์ 1 H ที่สูงขึ้นและเวลาการผ่อนคลาย T ( 1 H) ที่สั้นลง
ในปี พ.ศ. 2515 CP ได้รับการดัดแปลงอย่างสำคัญให้เข้ากับการหมุนมุมวิเศษ (MAS) โดย Michael Gibby, Alexander PinesและJohn S. Waughที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์[ 2 ] [ 3 ]ซึ่งดัดแปลงรูปแบบหนึ่งของการทดลองของ Hartmann และ Hahn ที่ออกแบบโดย Lurie และSlichter [ 4 ] ปัจจุบันเทคนิคนี้เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในชื่อ CPMAS

ใน CP โพลาไรเซชัน นิวเคลียร์ตามธรรมชาติ ของสปิน ที่อุดมสมบูรณ์ (โดยทั่วไปคือ1 H) จะถูกใช้ประโยชน์เพื่อเพิ่มโพลาไรเซชันของสปินที่หายาก (เช่น13 C, 15 N, 31 P) โดยการฉายรังสีตัวอย่างด้วยคลื่นวิทยุที่ความถี่ที่ตรงกับเงื่อนไข Hartmann–Hahn: [ 1 ]
ที่ไหนคืออัตราส่วนไจโรแมกเนติกคืออัตราการหมุน และเป็นจำนวนเต็มกระบวนการนี้บางครั้งเรียกว่า "การล็อกสปิน" โดยทั่วไปแล้ว กำลังของพัลส์สัมผัสหนึ่งจะถูกค่อยๆ เพิ่มขึ้นเพื่อให้ได้การถ่ายโอนสนามแม่เหล็กที่มี ช่วงความถี่กว้างและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การเปลี่ยนแปลงความเข้มของสัญญาณ X NMR ระหว่างการโพลาไรเซชันแบบไขว้เป็นกระบวนการเพิ่มขึ้นและลดลง ซึ่งแกนเวลาโดยทั่วไปเรียกว่า "เวลาสัมผัส" ที่เวลาสัมผัส CP สั้นๆ จะเกิดการเพิ่มขึ้นของสนามแม่เหล็ก X ซึ่งในระหว่างนั้นจะมีการถ่ายโอน สนามแม่เหล็ก 1Hจากสปินที่อยู่ใกล้เคียง (และสปินที่อยู่ห่างไกลผ่านการแพร่กระจายของสปิน โปรตอน ) ไปยัง X สำหรับเวลาสัมผัส CP ที่นานขึ้น สนามแม่เหล็ก X จะลดลงจากการผ่อนคลาย T (X) นั่นคือการลดลงของสนามแม่เหล็กในระหว่างการล็อกสปิน