T1 – шум

При оцифровуванні даних під час 2D-експерименту, як і у випадку одномірних експериментів, відбувається оцифровка також і теплового шуму, що виникає в датчику та передпідсилювачі. Тому в 2D-спектрі є певна площина, нижче від якої сигнали тонуть у шумах. Крім цього в 2D-спектрах містяться артефакти, які називаються t₁-шумами (слід зазначити, що в цьому випадку t₁ - позначає період еволюції, а не параметр часу релаксації Т₁). Вони проявляються як смуги шуму, паралельні до осі f₁ у місцях, де є резонансні сигнали. У ряді випадків їхня присутність обмежує можливість спостереження піків в 2D спектрі більшою мірою, ніж наявність теплового шуму. t₁-Шум на ранніх етапах розвитку двомірної спектроскопії перешкоджав публікації ряду робіт у цій галузі. Наявність t₁-шуму пов'язана з нестабільністю приладу, що приводить до флуктуації інтенсивності та фази сигналів від скану до скану. Ці відмінності є своєрідною модуляцією частот наявних сигналів поглинання. Тому замість однієї частоти у вимірі f₂ отримуємо смугу сигналів. Їхня інтенсивність пропорційна до вихідної інтенсивності материнського сигналу (рис. 5.24).

Рис. 5.24. Смуги шуму, паралельні до осі f₁ (t₁-шум), часто присутні у двомірних спектрах

Найбільш інтенсивні смуги шуму супроводжують високі вузькі піки, особливо - синглети. Нестабільність приладу, що спричиняє появу t₁-шуму, включає ряд факторів. Тут і нестабільність фази і амплітуди радіочастотних імпульсів і нестабільність частотного локу і неоднорідність поля. З усіма цими факторами доводиться боротися розробникам спектрометрів. З кожним роком тут досягається все більший прогрес, хоча повністю проблема не вирішена і дотепер. При проведенні збору 2D-даних існує ряд прийомів, що сприяють мінімізації артефактів. Прийоми тут приблизно ті самі, що й у різницевій спектроскопії. Вони дозволяють зберегти корисні сигнали, і видалити непотрібні (див. наприклад, експеримент з різницевого ЯЕО). Використання потужного вузького сигналу лока дозволяє оптимізувати стабільність поля і частоти, а застосування процедур автошимування для шим низького порядку дає можливість підвищити відтворюваність сигналів при їхньому тривалому накопиченні. Важливою є також правильність приготування зразка. Стабільність магнітного поля, природно, також є досить важливою, тому під час експерименту не треба поблизу спектрометра переміщувати предмети з магнітних матеріалів. Якщо зразок не досить концентрований, може вплинути навіть рух людей за дверима лабораторії. Слід також забезпечити стабільність температури в датчику. Для цього найчастіше використовується спеціальна температурна приставка. Необхідно також, щоб вимірюваний зразок перебував у хімічно рівноважному стані. Особливо це важливо у випадках, коли в розчині протікають які-небудь обмінні процеси. Рекомендується при проведенні двомірних експериментів не обертати зразок у міжполюсному зазорі, оскільки обертання приводить до додаткової модуляції сигналів, що детектуються. Всі названі фактори дають свій внесок в інтенсивність t₁-шуму. Зараз, коли прилади та методи обробки є досить досконалими, t₁-шум має порівняно невеликий вплив на кінцевий двомірний спектр. Для його видалення проводиться спеціальна математична обробка спектра, що називається симетризацією.