TWP-W181型 微波段电子自旋共振实验仪

一、概述

电子自旋共振(Electron Spin Resonance)缩写为ESR，又称顺磁共振(缩写为EPR,Paramagnetic Resonance)。它是指处于恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场作用下发生的一种磁能级间的共振跃迁现象。这种共振跃迁现象只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，称为电子顺磁共振。1944年由前苏联的柴伏依斯基第一时间发现。它与核磁共振(NMR)现象十分相似，所以1945年Purcell、Paund、Bloch和Hanson等人提出的NMR实验技术后来也被用来观测ESR现象。

ESR己成功地被应用于顺磁物质的研究,现在它在化学、物理、生物和医学等各方面都取得了极其广泛的应用。例如发现过渡族元素的离子、研究半导体中的杂质和缺陷、离子晶体的结构、金属和半导体中电子交换的速度以及导电电子的性质等。所以，ESR也是一种重要的近代物理实验技术。

由上海天威教学实验设备有限公司生产的TWP-W181型微波段电子自旋共振实验仪是用来完成微波段电子自旋共振实验教学的近代物理实验仪器，它主要用来测量DPPH样品的ESR吸收谱线，测量g因子，并分析微波系统的特性。该仪器测量准确、稳定可靠、实验内容丰富，可以用于物理高年级学生专业实验以及近代物理实验。

二、仪器简介

TWP-W181型微波电子自旋共振实验仪主要由三部分组成：磁铁系统、微波系统、实验主机系统，另外实验时必须配有双踪示波器（选购件）。

三、技术指标

1．短路活塞            调节范围0－35mm

2．样品管外径          4.8mm

3．微波频率计          测量范围 8.2GHz-12.4GHz  分辨率 0.005GHz

4． 数字式高斯计        测量范围 0-2T 分辨率 0.0001T

5． 波导规格            BJ-100(波导内尺寸：22.86mm×10.16mm)

四、实验项目

1. 分析和掌握各个微波波导器件的功能和调节方法。

2. 分析电子自旋共振的基本原理，比较电子自旋共振与核磁共振各自的特点。

3．观察在微波段电子自旋共振现象，测量DPPH样品自由基中电子的朗德因子。

4. 理解谐振腔中TE10波形成驻波的情况，调节样品腔长，测量不同的共振点，确定波导波长。

5. 根据DPPH样品的谱线宽度，估算样品的横向弛豫时间（选做实验，不做仪器验收要求）。

五、注意事项

1． 磁极间隙在仪器出厂前已经调整好，实验时最好不要自行调节，以免偏离共振磁场过大。

2． 保护好高斯计探头，避免弯折、挤压。

3． 励磁电流要缓慢调整，同时仔细注意波形变化，才能辨认出共振吸收峰。