擾動角關聯技術是一種基於擾動角關聯的有廣泛套用的核物理技術。
基本介紹
- 中文名：擾動角關聯技術
- 外文名：sadsad
- 性質：名詞
- 類別：技術
原理,套用,參考書目,
原理
放射性原子核有時要通過中間核態級聯放出兩個γ光子而由激發態躍遷到低能態或基態。在一個無場的空間中,這兩個γ光子之間的角關聯（γ-γ角關聯）只依賴於與級聯 γ躍遷有關的三個能級的自旋（Iα、Ib和Ic）和γ光子的角動量（L1和L2）或稱γ躍遷的多極性（見核輻射的方向角關聯）。 當放射性原子核處於外磁場或電場中時，在中間核態壽命時間內，原子核的磁矩（或電四極矩）與周圍的磁場（或電場梯度）相互作用，使中間核態的自旋方向不斷改變，繞外場進動，於是γ-γ角關聯被干擾,這時的角關聯稱為擾動角關聯。角關聯受干擾的程度與中間核態的磁矩或電四極矩及外場有關。因此，套用擾動角關聯，可以在已知外場時測量放射性核的磁矩或電四極矩，也可以把放射性核作為核探針研究所處媒質中的電磁場，在這方面的套用主要有對鐵磁、稀土物質等固體材料的超精細場研究和對生物大分子的研究等。
擾動角關聯技術
擾動角關聯技術擾動角關聯技術包括樣品製備和測量兩部分。如果用它來研究鐵磁物質、稀土樣品中的超精細場，首先將放射性核素通過冶凍、電鍍擴散以及同位素分離器注入或利用加速器作核反應反衝注入到待研究的樣品中，然後利用兩個或兩個以上的探測器，選擇合適的夾角，分別測量γ1和γ2的符合發射幾率（在核反應反衝注入時也可測帶電粒子與γ的符合）,經過一些必要的校正,與理論公式進行擬合，抽取出核矩進動的頻率，進而根據已知的放射性核的磁矩或電四極矩，就可以推導出樣品中的超精細場。
如果用擾動角關聯技術研究液態生物大分子時，把放射性核素作為核探針標記在生物大分子上，這些大分子特性的變化將通過作用在核探針上的電場梯度變化，在擾動角關聯衰減因子上反映出來。實驗上就是測出這些變化，並通過數學公式表達描繪生物大分子特性的參量的變化。
套用
擾動角關聯技術早期工作的重點是研究原子核激發態的特性。在20世紀60年代廣泛利用核外磁場與磁矩的相互作用引起的擾動角關聯,測定了200多個核激發態的磁矩。在70年代，利用加速器，通過庫侖激發和核反應的"在束"擾動角關聯方法，測量較高激發核態的磁矩，同時測量精度也有了顯著的提高。這種方法為核結構研究提供了重要的數據。
通過固體中超精細相互作用的擾動角關聯測量，可以研究固體結構和材料的性質。用擾動角關聯方法研究固體電子系統的磁性，可以很精確地測量在鐵磁體和反鐵磁體中的局部磁場（超精細場），這些局部磁場（可達幾十至幾百特斯拉）與某些離子骨架的電子殼層的特殊狀態有關。非滿殼上的電子具有較大的剩餘磁矩，可使傳導電子和原子內部的 s電子極化。正是這些被極化的電子產生了強大的超精細場。由於超精細場的發現和測量,導致了晶體離子骨架中電子間交換作用的發現,它對固體的一系列磁性和其他物理性質的研究起著重要作用。
擾動角關聯套用於生物學研究，與其他超精細相互作用方法相比，有明顯的優點，它不僅可用來研究晶態的也可以用來研究常溫溶液中的生物大分子。因而無需乾燥或低溫冷凍。生物大分子在生物體中都是在體液中發揮其生物功能的，因此在溶液中觀察到的其構像等參量與在生物體內真實情況相近。擾動角關聯技術所需生物大分子濃度遠低於可見光光譜等方法，靈敏度高，需用放射性核素的量也低(幾微居里到100微居里),同時也適用於測活體情況下生物體內某種分子的化學形態。核探針種類也在逐步擴大，並用小分子標記物擴大探索領域。目前，擾動角關聯技術正用於研究液態生物大分子構像、鍵鏈的斷裂情況、被金屬離子結合的部位以及測定離解常數（反映生物大分子與金屬離子結合的難易程度）等。這些方面的工作雖存在著樣品製備的困難，但正在發展成為生物物理學的一種新研究方法，在分子生物學和藥物代謝動力學中有突出優越性。
參考書目
K. Siegbahn, ed.,Alpha-, Beta-and Gamma-Ray Spectroscopy, Vol. 2, p. 997, North-Holland, Amsterdam, 1965. 倪新伯編著：《擾動角關聯及其套用》，原子能出版社，北京，1985。
