电子顺磁共振是一种常用的技术，其核心设备是电子顺磁共振波谱仪。这种仪器的工作原理通常是通过调整微波频率v和磁场强度H来实现共振。然而，微波频率的选择需谨慎，过低会导致波导尺寸过大，增加设备的复杂性和成本；过高则需要更强的磁场，这会增加电磁铁的复杂性。常用的三种微波频率在表中列出，其中X波带最为常用，频率为9.5千兆赫，对应的共振磁场为0.3390高斯。

电子顺磁共振波谱仪由四个主要部件构成：微波发生与传导系统、谐振腔系统、电磁铁系统以及调制和检测系统。仪器的主要特性在于，通过高频调场提高灵敏度，测量的不是微波吸收曲线，而是曲线对磁场强度的一次微分曲线。这个曲线的两个极值和基线的交点，分别对应吸收曲线的斜率最大点和顶点，提供了分子结构的信息。

共振磁场的位置通过g值来确定，g值与磁场H成反比关系，反映了物质分子内部局部磁场的特性，特别是轨道磁矩的影响。g值的增值可以揭示分子结构的复杂性。例如，硫原子中的单电子g值约为2.02-2.06，而过渡金属离子的g值通常远离自由电子的g值，反映了轨道磁矩的显著影响。线宽，即峰对峰宽度，是测量电子自旋与环境磁相互作用的一个指标，实际线宽通常比理论值宽得多。

当单电子附近存在磁性原子核时，会形成超精细结构，表现为谱线的分裂。通过分析分裂的谱线数和强度，可以鉴定自由基，对化学和生物学研究具有重要意义。此外，通过积分吸收曲线下的面积，可以计算出试样中单电子的含量，即自旋浓度，这对于定量分析非常重要。

扩展资料

电子顺磁共振（electron paramagnanetic resonance，EPR）是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术，可用于从定性和定量方面检测物质原子或分子中所含的不配对电子，并探索其周围环境的结构特性。对自由基而言，轨道磁矩几乎不起作用，总磁矩的绝大部分（99%以上）的贡献来自电子自旋，所以电子顺磁共振亦称“电子自旋共振”（ESR）。

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文章来源：天狐定制

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