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電子順磁共振(Electron Paramagnetic Reso-nance，EPR)，又叫電子自旋共振(Electron Spin Resonance，ESR)是未成對電子在直流磁場中吸收電磁輻射，從低能級躍遷到高能級的現(xiàn)象。電子順磁共振波譜儀正是基于這一原理，是檢測順磁性物質(zhì)中所含未成對電子的有力工具，既能夠無損研究順磁性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和空間分布，又能夠在不影響反應(yīng)的前提下研究物理和化學(xué)反應(yīng)中的動力學(xué)和反應(yīng)機理。
臺式電子順磁波譜儀根據(jù)保里原理：每個分子軌道上不能存在2個自旋態(tài)相同的電子，因而各個軌道上已成對的電子自旋運動產(chǎn)生的磁矩是相互抵消的，只有存在未成對電子的物質(zhì)才具有磁矩，它在外磁場中呈現(xiàn)順磁性。電子自旋產(chǎn)生自旋磁矩：μ=geβ，其中β是玻爾磁子；ge是無量綱因子，稱為g因子；自由電子的g因子為ge=2.0023，單個電子磁矩在磁場方向分量μ=(1/2)geβ。
當(dāng)電子自旋處于外磁場H的作用下時，有2個可能的能量狀態(tài)：即E=±1/2(geβH)，能量差ΔE=geβH。這種現(xiàn)象稱為塞曼分裂(Zeeman splitting)。如果在垂直于H的方向上施加頻率為hυ的電磁波，當(dāng)滿足下面條件：hυ=geβH，處于兩能級間的電子發(fā)生受激躍遷，導(dǎo)致部分處于低能級中的電子吸收電磁波的能量躍遷到高能級中，于是就產(chǎn)生了順磁共振現(xiàn)象。受激躍遷產(chǎn)生的吸收信號經(jīng)電子學(xué)系統(tǒng)處理可得到電子順磁共振EPR吸收譜線，電子順磁共振EPR波譜儀記錄的吸收信號一般是一次微分線型，或稱一次微分譜線。
臺式電子順磁波譜儀可用于研究某些復(fù)雜原子的電子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、偶極矩及分子結(jié)構(gòu)等問題。在化學(xué)和生物上，能夠探測自由基用來考古、動物細(xì)胞體系以及化學(xué)反應(yīng)機制的研究，可以通過自旋捕捉來捕捉短壽命的活性氧自由基。
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