Фізичні основи декаплінгу

Найпростіше зрозуміти дію декаплінгу на прикладі системи з двох ядер А та Х зі спіном ½, між якими є скалярна спін-спінова взаємодія з константою J Гц. Резонансна частота ядра Х залежить від того, яку орієнтацію відносно зовнішнього магнітного поля має його партнер по спін-спіновій взаємодії. Орієнтація по полю, як ми це вже знаємо, називається a-орієнтацією, а орієнтація проти поля – b-орієнтацією. Для ансамблю спінів внаслідок дуже малого розходження енергій можна вважати, що населеності станів a і b є однаковими. Тому сигнал Х розщеплюється у дублет з однаковими інтенсивностями компонентів. Вплив додатковим радіочастотним полем В₂ (на додаток до поля передавача В₁) на частоті ядра А викликає швидку переорієнтацію ядер між станами a і b. Якщо така переорієнтація є швидкою відносно величини КССВ, то дублет ядра Х перетворюється на синглет, оскільки час життя станів a і b виявляється недостатнім для спостереження взаємодії. Таким чином, якщо спіни А опромінювати під час збору даних полем такої сили, щоб gB₂>J Гц , то ядро Х не буде відчувати ССВ з ядром А. У цьому випадку говорять, що спіни розв'язані. Хоча зняття скалярної спін-спінової взаємодії є метою експериментів по декаплінгу, при цьому може виникати ряд додаткових ефектів. Ці ефекти, залежно від ситуації, можуть бути або корисними, або шкідливими. Неповний декаплінг може викликати уширення або викривлення частково розв'язаних спінових мультиплетів. Неточне насичення сигналу може привести до ефектів перенесення населеностей, що приводить до викривлення інтенсивностей компонентів мультиплетів. Зміна населеностей, що пов'язана з радіочастотним опроміненням, може також привести до виникнення ядерного ефекту Оверхаузера, що є незалежним від спін-спінової взаємодії. Нарешті, можуть відбуватися зміни положень сигналів, які розташовані поблизу ділянки спектра, що піддається опроміненню. Це так звані зсуви Блоха-Сігерта.