Лаборатория слабых полей

Лаборатория была организована на базе кафедры радиофизики в 50-х годах. Так как однородность магнитного поля Земли и минимум промышленных помех обеспечивается только достаточной удаленностью от города, все эксперименты проводились на научно-учебной базе Университета "Старорусская"

 

 

 

Скрипов Ф.И.Работу возглавлял Федор Иванович Скрипов. Им был сконструирован генератор ЯМР в поле Земли с текущим образцом. Благодаря ему, Мельникову А.В. и Морозову А.А. в 1959 году  впервые в мире было осуществлено быстрое преобразование Фурье к сигналу ядерного магнитного резонанса от трипропилфосфата для получения радиочастотного спектра. Вычисления производились в течение месяца несколькими людьми на трофейном немецком электромеханическом арифмометре. Статья вышла в советском научном журнале, за рубежом она игнорировалась. Про этот факт вспомнили только когда началось судебное разбирательство между фирмами «Брукер» и «Вариан». У второй уже был патент на алгоритм FFT. Чтобы не проиграть дело, «Брукер» вспомнил про публикацию в советском журнале и представил ее суду в 1969 году.

Бородин П.М.Ученик Ф.И. Скрипова Петр Михайлович Бородин впервые в мире использовал ЯМР в поле Земли для исследования гидродинамических систем, предложил оригинальный способ определения скорости течения жидкости в торридальном датчике, придумал, как расположить датчики ЯМР при прямолинейном движении жидкости, чтобы наблюдать чувствительный к скорости и характеру течения cbuyfk zlthyой индукции.

vecher3Николай Михайлович Вечерухин, ученик Бородина, также изучал ЯМР движущихся жидкостей в магнитном поле Земли. Защитил кандидатскую диссертацию в 200 году "Особенности ЯМР в земном поле при макроскопическом движении жидкости". Открыл и объяснил явление кинематического эха.

smekИнтересное и востребованное приложение ЯМР в поле Земли развила на нашей кафедре Татьяна Николаевна Смекалова. Пользуясь системой магнитометров, можно исследовать участки земной поверхности с целью обнаружения археологических памятников, находящихся под слоем почвы. По составленной магнитометрической карте археологи планируют свои раскопки.

Сейчас в лаборатории ведутся исследования по усовершенствованию метода предварительной поляризации образца для получения сигнала ЯМР в поле Земли. Уже есть успехи в получении сигнала от образца в стандартной алюминиевой упаковке (банка с напитком). Не открывая банки, можно установить наличие воды в основе содержимого. В условиях неоднородного магнитного поля Земли и сильных промышленных помех в НИИФе в помещении лаборатории (207"Л") удалось получить приемлемый для использования в дальнейших исследований сигнал ЯМР в земном поле. А также спектр триметилфосфата. Все это получено на самодельном оборудовании, собранном студентом магистратуры.

baseНаша научно-учебная база "Старорусская" активно работает и сейчас. На базе имеется жилой дом, на первом этаже, которого располагаются учебные помещение и лаборатория. В тридцати метрах от дома находится уникальный немагнитный павильон, в котором располагаются датчики для регистрации сигнала ЯМР. Каждых год в несколько заездов проводятся учебные практики студентов. Кроме увлекательной научной работы, на базе имеется возможность отдохнуть от городской суеты, послушать пение птиц, походить по лесу, изобилующим черникой, брусникой и грибами, искупаться в озере.

Three-metil-phosphat
Сигнал и его спектр от 100 мл триметилфосфата, полученный в помещении лаборатории слабых полей (комн. 207"л")

Приходите к нам в лабораторию, мы вам покажем сигнал в реальном времени, дадим послушать, как "поют" протоны, ведь частота прецессии ядер в магнитном поле Земли около 2кГц - это звуковая частота...

В мире всего около пяти лабораторий, которые занимаются ЯМР в земном поле, одна из них - наша. У нас большой задел и опыт в этой области и планируется очень много интересной работы. Одна из них - создание ЯМР томографа в земном поле. Для работы нужны, ставшие сейчас очень редкими студенты, разбирающиеся в электронике и умеющие держать в руках паяльник. В перспективе: установка ЭПР в поле Земли, усовершенствованный генератор Скрипова и т.д. и т.п.

Мы ждем студентов, с фантазией и любящих работать руками!