Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 14, Numéro 6, juin 1979
Page(s) 669 - 681
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01979001406066900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 14, 669-681 (1979)
DOI: 10.1051/rphysap:01979001406066900

Line-shape and resolution enhancement of high-resolution F.T.N.M.R. in an inhomogeneous magnetic field

J. Taquin

Institut d'Electronique Fondamentale , Université Paris XI, Bât. 220, 91405 Orsay, France


Abstract
The spatial inhomogeneous magnetic field is studied by means of its effects on a line shape which theoretically would be a lorentzian curve. The Bloch equations permit to solve this problem for a non-spinning sample, in various experiments, and also for a sample rotating around the axis of the field, in the case of a free induction decay signal. We show as an example, how one can theoretically obtain the line shape for some types of inhomogeneous fields. Then, through the definition of a complex function depending only on the inhomogeneity of the magnetic field and on the form of the sample, we propose a new method for the resolution enhancement of Fourier transform nuclear magnetic resonance. This method, suitable for lines with a theoretically lorentzian shape, does not use an empirical parameter. Few examples are presented to demonstrate the potential of this method.


Résumé
L'influence de l'inhomogénie spatiale du champ magnétique est étudiée, à l'aide des équations de Bloch, par la déformation produite sur une raie théoriquement lorentzienne. L'étude est effectuée pour un échantillon immobile dans différents cas de détection et sur le signal de précession libre dans le cas d'un échantillon tournant. La mise en évidence d'une fonction ne dépendant que de la forme de l'échantillon et que de l'inhomogénie du champ magnétique principal permet de proposer une méthode d'amélioration de la résolution des spectres de résonance magnétique nucléaire par transformée de Fourier. Cette méthode, valable pour des composés liquides dont les raies sont théoriquement lorentziennes, n'introduit pas de facteur empirique. Quelques exemples permettent d'en apprécier l'efficacité.

PACS
0758 - Magnetic resonance spectrometers, auxiliary instruments and techniques.
3325 - Nuclear magnetic resonance and relaxation in molecules: nuclear quadrupole resonance NQR.
7660J - Effects of internal magnetic fields condensed matter NMR.

Key words
Fourier transform spectroscopy -- magnetic resonance spectroscopy -- NMR line breadth -- nuclear magnetic resonance -- resolution enhancement -- spatial inhomogeneous magnetic field -- Fourier transform nuclear magnetic resonance -- line shape