NMR-Mikroskopie im Hochfrequenzfeldgradienten eines Torushohlraumdetektors

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Klaus Woelk
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5238410

In dem Forschungsvorhaben wird eine besondere NMR-mikroskopische Methode weiterentwickelt und auf neue Anwendungsgebiete ausgeweitet. Im Gegensatz zu den klassischen Methoden der NMR-Bildgebung werden hierfür keine statischen Magnetfeldgradienten genutzt, sondern der Hochfrequenzgradient, der sich aufgrund der besonderen, zylindrischen Geometrie eines Torushohlraumdetektors bei Anlegen einer hochfrequenten Wechselspannung (z.B. eines NMR-Pulses) ergibt. Mit Hilfe der Nutationsbildgebung können in diesem koaxialen, starken und mathematisch sehr genau beschreibbaren Gradienten Ortsauflösungen im Mikrometer- und z.T. sogar im Submikrometerbereich erzielt werden. Die Information der chemischen Verschiebung geht dabei nicht verloren und kann unmittelbar zur ortsaufgelösten Bestimmung verschiedener Substrate genutzt werden. Durch den Einsatz besonderer, dipolar entkoppelnder Pulssequenzen soll die Nutationsbildgebung auf die ortsaufgelöste Charakterisierung von Festkörpern, Gelen und hochviskosen Fluiden übertragen werden. Wird eine Probe im Torushohlraumdetektor rotiert, beobachtet man im NMR-Spektrum Frequenzverschiebungen, die über eine einfache mathematische Beziehung mit der Rotationsfrequenz verbunden ist. Es sollen Probenkopfsysteme entwickelt werden, in denen der innere Hochfrequenzleiter gegenüber dem äußeren Hohlkörper des Torusdetektors rotiert wird und umgekehrt. Das sich daraus jeweils ergebende, radial abhängige Geschwindigkeitsprofil soll mit den Methoden der Nutationsbildgebung im Torusdetektor ortsaufgelöst dargestellt und zur Untersuchung der Fließeigenschaften viskoser Fluide eingesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen