Мінімізація артефактів віднімання

Оскільки зміни інтенсивностей сигналів можуть бути досить малими, ЯЕО експерименти вимагають достатньо великого приладового часу. Звичайний час отримання ЯЕО спектру з насиченням одного протону становить не менше 20 хв. Якщо треба провести насичення декількох сигналів, загальний час експерименту відповідно зростає. Дані експерименти є гарним тестом стабільності роботи приладу, оскільки невеликі зміни фази радіочастотних імпульсів, їхньої частоти або величини магнітного поля приводять до появи різницевих артефактів (Рис. 4.18). Вони мають вигляд сигналів дисперсії, які можуть маскувати слабкі ЯЕО. Поліпшення конструкції спектрометра зменшує його нестабільність і дозволяє вимірювати досить малі ЯЕО. Однак для одержання оптимальних результатів вимірювання слід проводити із граничною увагою.

Головною умовою успіху експерименту є забезпечення сталості умов експерименту, включаючи температуру зразка. Це найбільшою мірою стосується водних розчинів і розчинів речовин, сигнали яких залежать від температури. Відіграє роль також переміщення людей і предметів поблизу магніту. Ступінь цього впливу залежить від особливостей установки магніту та напруженості його поля. Може впливати навіть переміщення по сусідніх коридорах і лабораторіях, що розташовані над магнітом і під ним. Для того щоб такі впливи звести до мінімуму, накопичення даних іноді доводиться проводити вночі або у вихідні дні.

Короткочасну нестабільність приладу можна компенсувати шляхом накопичення великого числа сканів. При цьому одночасно відбувається зменшення амплітуди шуму, що також сприяє більш надійному визначенню величин ЯЕО. Нестабільності, що змінюються за більш тривалий час, пов'язані з повільним дрейфом поля або температури, усуваються за допомогою почергового накопичення спектра порівняння та спектра ЯЕО. У цьому випадку обидва спектри вимірюються за однакових умов. Типовий підхід при вимірюванні ЯЕО для декількох сигналів полягає в тому, щоб накопичувати для кожної частоти, що придушується, 8 або 16 сканів, після чого перемикати передавач на іншу частоту. Процес циклічно повторюється до накопичення необхідного числа сканів у кожному експерименті. При цьому в одному з експериментів, де накопичується спектр порівняння, частоту декаплера зміщують убік від області поглинання протонів. Перед початком кожного накопичення при переході на чергову частоту вводять 2-4 уявних скани (при цьому імпульси подаються, але дані не накопичуються) для усунення ефектів насичення від попереднього експерименту. Оскільки перед кожним імпульсом є період переднасичення, то додатковий релаксаційний проміжок не вводиться. Релаксація здійснюється в період переднасичення.

Артефакти віднімання можна зменшити за допомогою підходящої процедури обробки даних. Різницеві спектри отримують шляхом віднімання один від одного двох СВІ (ЯЕО та спектра порівняння) і Фур'є-перетворення отриманого різницевого СВІ. Альтернативний підхід полягає у відніманні самих спектрів, однак, у цьому випадку обробка спектрів повинна проводитьсь цілком ідентично. Результат обох підходів однаковий за винятком спектрів, інтенсивності сигналів у яких змінюються у великому діапазоні. У цьому випадку віднімання СВІ приводить до менших шумів у результуючому різницевому спектрі. У будь-якому разі для зменшення артефактів віднімання для різницевого спектра слід застосовувати експоненціальну мультиплікацію з параметром lb =3-5 Гц (Рис. 4.18в). Причиною ефективності такого підходу є те, що залишкові сигнали, що отримані шляхом віднімання двох близько розташованих Лоренцових ліній, обернено-пропорційні до їхньої ширини.