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Dec 31, 2023

Entrer dans la RMN sans l'aimant supraconducteur

Explorer les mystères de la mécanique quantique semble sûrement être une entreprise qui

Explorer les mystères de la mécanique quantique semble sûrement être une entreprise qui nécessite un équipement de la taille d'une pièce et des racks d'électronique, ainsi que de gros seaux de subventions, à accomplir. Et bien que cela soit généralement vrai, il y a beaucoup de choses qui peuvent être accomplies avec un budget considérablement plus modeste, comme le démontre amplement ce spectroscope à résonance magnétique nucléaire aussi simple que possible.

Tout d'abord : la partie « résonance magnétique » de « RMN » a-t-elle un lien avec l'imagerie par résonance magnétique ? En effet, c'est le cas, car la technique consistant à aligner les noyaux dans un champ magnétique, à les perturber avec un champ électromagnétique et à recevoir les signaux RF résultants lorsque les noyaux reviennent à leur état de spin d'origine est au cœur des deux. Et tandis que les scanners IRM et les grands spectromètres RMN utilisés dans les laboratoires de chimie analytique utilisent tous deux des champs magnétiques extrêmement puissants, [Andy Nicol] nous montre que même le champ magnétique terrestre peut être utilisé pour la RMN.

La configuration RMN de [Andy] ne pourrait pas être plus simple. Il se compose d'une bobine de fil de cuivre émaillé enroulée sur un tube en PVC de 40 mm et d'un simple boîtier de commande avec rien de plus qu'un interrupteur et quelques condensateurs. Le seul élément de fantaisie est une interface audio USB, qui est utilisée pour amplifier et numériser le signal de 2 kHz généré par les atomes d'hydrogène lorsqu'ils précèdent dans le champ magnétique extrêmement faible de la Terre. Un trépied débarrassé de toutes les pièces métalliques ferreuses est également pratique, car cette configuration doit être à l'extérieur où les champs magnétiques perturbateurs peuvent être minimisés. En utilisation, la résistance est chargée avec un accu LiPo pendant environ 10 secondes avant d'être rapidement basculée sur l'entrée de l'ampli USB. Le signal de résonance résultant est visualisé à l'aide de l'affichage en cascade sur SDR #.

[Andy] inclut de nombreux conseils utiles dans son excellente rédaction, comme régler la bobine avec des condensateurs, minimiser le bruit et estimer la fréquence de résonance exacte attendue en fonction de la force du champ magnétique local. C'est un excellent projet et une bonne explication du fonctionnement de la RMN. Et c'est loin d'être aussi bruyant qu'un scanner IRM.