Ядерный квадрупольный резонанс.

Температура может быть измерена методом ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР). Эти измерения основаны на зависимости от температуры частоты прецессии атомных ядер, обладающих электрическим квадрупольным моментом. Этот момент обусловлен отклонением распределения заряда ядра от сферической симметрии и имеет место у ядер, спин которых / > 1.

Взаимодействие квадрупольных моментов ядер с электрическим полем кристаллической решетки вызывает прецессию ядер с частотой

где е — заряд электрона; Q — квадрупольный момент ядра; qzz — составляющие тензора градиента электрического поля; h — постоянная Планка.

Градиент электрического поля решетки зависит от температуры, что обуславливает температурную зависимость частоты ЯКР и позволяет применять ЯКР для измерения температуры.

Для расчета температуры по частоте ЯКР /ЯКР используется формула

где /оякр = 28,213324 МГц (частота ЯКР ядер 35С1 при Тх = = 293 К); п = 6 (диапазон температур Тх = 87,7...178,7 К); п = 7 (при Тх = 178,7...297 К); Д — коэффициенты, полученные методом наименьших квадратов.

Подобный термометр обеспечивает измерение температур в диапазоне от 77 до 374 К. Стабильность и универсальность характеристик ЯКР-термометров в сочетании с частотным выходом позволяет использовать такие СИ для дистанционных измерений температуры в метрологии и океанографии.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >