Elektron Resonance

download Elektron Resonance

If you can't read please download the document

  • date post

    01-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    18
  • download

    7

Embed Size (px)

description

esr

Transcript of Elektron Resonance

ELEKTRON RESONANCE SPECTROMETERS

ELEKTRON SPIN RESONANCESPECTROMETERSMUHAMMAD SAINAL ABIDIN(20213032)

Elektron spin resonance spkektrometer (esr) ataw lebih d kenal dengan electron paramangetik resonance (epr) merupakan instrument untuk mempeljari dateksi fenomena fisika, dalam hal ini berupa absorpsi radiasi gelombang EM berfrekusei tinggi (microwave) oleh bahan paramagnetic sebagai sample, dalam pengaruh medan magnet eksternal statis, untuk medorong transisi antara tigkat energimagnetik electron dengsn spin berpasangan.1Konsep Dasar EPRSetiap electron memiliki momen magnetic dan bilangan kuantum utama spin Yang bersifat tegak lurus pada medan

Yang bersifat sejajar pada medan

Secara umum EPR spectrometer merupakan sebuah teknik utukcstudi material dengan inti pengamatan electron tidak berpasangan. Dengan landasan terkait dengan spin electron. EPR spektromter berdasarakan kenyataan bahwaelektron merupakan partikel bermuatan yang dapat berputar di sekitar sumbunya sehingga menyebabkan electron berperilaku seperti sebuah batang magnet kecil, sehingga sebagai konsekuensinya dalam hal ini electron akan memiliki momen magnetic dan juga akan memiliki magneton bohr uB2Dengan kehadiran medan magnet B, sesuai degnan efek Zeeman didapatakan:

Frekuensi resonansi:

Populasi electron pada EPR dapat bergerak diantara dua level energy dengan cara menyerp atau melakkan emisi. Suatu fenomena yang pasti terjadi pada electron tidak berpasngan adalah adanya kemungkinan elektrton memeproleh atau kehilangan momentum sudut3Pita Frekuensi ESR spektroskopiBandFrekuensi (GHz)Panjang Gelombang ()B, Medan Magnet (T)S3,010,00,107X9,53,150,339K231.30,82Q350,861,25W950,3153,3Dalam kondisi ideal EPR Spectrometer beroperasi dengan microwaves, berfrekuensi 9.000 MHz 10.000 MHz (9 GHz 10 GHz), yang dipengaruhi oleh medan magnet eksternal sebesar 3.400 gauss (0.34 T)Tabel 11.1 Lebar pita frekuensi EPR SpectrometerBasic ESR Spektrometer

Pertama, tabung kyrison, dengan frekuensi operational normal 9,5 GHz akan membangkitkan sebuah medan microwave dengan tingkat daya gelombang dapat diatur oleh attetuator. Mikovawe yang sudah disesuaikan engalir menuju ke arah sirkulator dan selanjutya menuju cavity, setealh memasuki cavity, microwave akan memantul balik menuju diode detektor, dan daya setiap pantulan dari diode akan diserap secara sempurn oleh load, daya mikorwave yang terpantul dari dari cavity akan diproduksi menajdi arus listrik oleh diode. Dalam prinsipnya, mikroampmeter akan mendeteksi tidak atauw terjadinya pengurangna arus listrik, dari fenomena penyerapan radiasi microwave oleh sample.

5Tabung Klystron

Dalam sebuah kyrison terdapat 3 buah anoda: heated kaode, yang befungsi mengemisi muatan elektron2. anoda yang brfungsi mengumpulkan elektron2. dan sebuah reflector anoda yang berfungsi memantulkan balik electron-electron melalui sebuah lintasan ber;ubang (electron pathway) yng memungkinkan perjalanan bolak balik dalam anoda.6Magnet dan magnetic field kontroller

Medan magnet yang digunakan pada EPR biasasnya bejenis electromagnet yang dapat menyediakan medan magnet dalam range 200mgauss-20kgauss, yang dapat dialibrasi dalam setiap tingkatan tertentu. Driver amplifier merupakan komponen penyuplai arus listrik sebesar 30mA rms, 1,230 Hz melalui resistor (R). T4 merupakan elemen sensor efek hall medan magnet, dengan posisi yang bersebrangan dengan resistor R7

Mikrowave BridgeMikorowave bridge merupakan piranti yang berfungsi mendeteksi sinyal EPR yang erpantul dari sampel cavity. Dalam piranti ini terdapt beberapa komponen: sirkuit microwave, klstron power supply, pre amplifier dan sirkuit pengatur frekuensi otomatis8

Modulation unitMudulation unit memiliki fungsi ganda, yaitu sebagai transmitter dan receiver. Sebagai transmitter berperan sebagai piranti yang menyediakan dya untuk menggerakkan pengatruan cavity, sebagao receiver berperan dalalm pemrosesan sinyal EPR dari bridge sebelum diberi penguatan dan merubah sinyal EPR ke dalam teg dc untu diteruskan ke recorder9System Function SelectorRecorder Osiloskop Sampel Pada CavityAplikasi EPR SpektrometerPada industry perminyakanPada bidang arkeologiPada bidang biofisika dan biologiDalam keilmuan fisika kuantum komputasiContoh hasil pengukuran EPR

Spektrum EPR spectrometer pada sampel zat radikal CH3

Spektrum EPR spectrometer pada sampel zat radikal H2C(OCH3)TERIMA KASIH