感度の高いスペクトルを得るためのくり返し時間　～最大効率測定

NM130016

⼀定の測定時間（マシンタイム）が与えられたとき、最も⾼い感度で信号を得るにはどうすればよいでしょう？くり返し時間RDを縦緩和時間 T₁ の3～5倍に設定する？それは定量NMR測定の条件です。90°パルスなどによって信号取得を横磁化からスタートさせるパルスシーケンスでは、単位時間あたりに得られるS/Nは次式で与えられます。

この式をグラフ化すると左図のようになり、くり返し時間RDをT₁の約1.3倍に設定したとき、最も効率よく信号が得られることが分かります。これに対して、くり返し時間を⻑くしすぎると、⼀定測定時間あたりに実⾏できる積算回数が減少し、単位時間あたりのS/Nは減少します。逆にくり返し時間を短くしすぎると、くり返し時間の間に回復する縦磁化が不⼗分になり、やはりS/Nが減少します。

下図はスクロース（T₁(¹H) = 50s）に対して⼀定の測定時間2,400sで測定した¹³C CPMAS スペクトルです。RD=60sで最⼤効率測定が実現されています。

スクロース（T1(1H) = 50s）に対して⼀定の測定時間2,400sで測定した13C CPMAS スペクトル

参考文献

T. D. W. Claridge, “High-Resolution NMR Techniques in Organic Chemistry”, Second Ed., Elsevier, 2009, pp99-102.
T. Nakai, New Glass, 28(2), 17-28 (2013).