อิเล็กตรอนสปินเรโซเเนนซ์สเปกโตรมิเตอร์ (ESR)

ความรู้พื้นฐาน ESR

ESR เป็นตัวย่อของ Electron Spin Resonance (เรียกอีกอย่างว่า EPR, Electron Paramagnetic Resonance)

ESR เป็นวิธีการสังเกตพฤติกรรม (ไดนามิก) ของอิเล็กตรอนภายในโมเลกุลที่เหมาะสม และสำหรับการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ต่างๆ โดยการระบุสภาพแวดล้อมของอิเล็กตรอน

การวัด ESR ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ เช่นเดียวกับปริมาณ ชนิด ธรรมชาติ สิ่งแวดล้อม และพฤติกรรม

เครื่องมือ ESR เป็นวิธีการเดียวในการวัดค่าอนุมูลอิสระแบบไม่ทำลายและในระยะตัวอย่างใดๆ (แก๊ส ของเหลว หรือของแข็ง)

ESR ถูกนำไปใช้อย่างแข็งขันในการวิจัยพื้นฐานทางเภสัชกรรมและการเกษตร และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น สายการผลิตสำหรับเซมิคอนดักเตอร์และสารเคลือบ ตลอดจนในด้านทางคลินิกและการแพทย์ เช่น การวินิจฉัยโรคมะเร็ง

องค์ประกอบของเครื่องมือ ESR

หลักการอย่างง่ายของการสั่นพ้องของอิเล็กตรอน (ESR)

ด้วยเครื่องมือ ESR สนามแม่เหล็กสถิตและไมโครเวฟถูกใช้เพื่อสังเกตพฤติกรรมของอิเล็กตรอนที่ไม่คู่กันในวัสดุที่กำลังศึกษา การศึกษาพฤติกรรมของอิเล็กตรอนในตัวอย่างให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพของตัวอย่าง

สิ่งที่เราเรียนรู้ได้จาก ESR

การวัด ESR ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่ของอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ เช่นเดียวกับปริมาณ ชนิด ธรรมชาติ สภาพแวดล้อมโดยรอบ และพฤติกรรม

• ค่า 'g' ซึ่งสะท้อนถึงระดับการโคจรของอิเล็กตรอน
• ความกว้างของเส้นซึ่งสัมพันธ์กับเวลาพักผ่อนตามขวาง
• ลักษณะความอิ่มตัวซึ่งสัมพันธ์กับเวลาพักผ่อนตามยาว
• จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่
• โครงสร้างไฮเปอร์ไฟน์ : hfs ซึ่งแสดงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียส
• โครงสร้างที่ดี: fs ซึ่งแสดงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนและอิเล็กตรอน
• ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนที่สะท้อนถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างอิเล็กตรอน

การประยุกต์ใช้ ESR

• สถานะของอิเล็กตรอน เช่น วัสดุแม่เหล็กและเซมิคอนดักเตอร์
• สถานะอิเล็กตรอนของข้อบกพร่องและความเจือปนของโครงตาข่ายเซมิคอนดักเตอร์ (สารเจือปน)
• โครงสร้างของแก้วและวัสดุอสัณฐาน
• การติดตามปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา การเปลี่ยนแปลงในสถานะประจุ
• ปฏิกิริยาโฟโตแคตาไลติกและกลไกการเกิดปฏิกิริยาโฟโตเคมี
• อนุมูลของกระบวนการพอลิเมอร์พอลิเมอร์ (photo-polymerization, graft polymerization)
• ความละเอียดพอลิเมอร์ (โฟโตไลซิส, เรดิโอไลซิส, ไพโรไลซิส, การสลายตัวทางเคมี)
• อนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพในโรคในสิ่งมีชีวิต
• การเสื่อมสภาพออกซิเดชันของไขมัน (น้ำมันจากอาหาร ปิโตรเลียม ฯลฯ)
• การตรวจหาอาหารที่ได้รับรังสี
• การวัดอายุของฟอสซิลและลักษณะทางธรณีวิทยาโดยใช้ข้อบกพร่องของโครงตาข่าย

ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง