PFG NMR-Diffusionsuntersuchungen mit ultra-hohen gepulsten magnetischen Feldgradienten an mikroporösen Materialien

Gegenstand der Arbeit ist die PFG NMR (nuclear magnetic resonance with pulsed field gradients), wobei speziell die apparativen und experimentellen Bedingungen untersucht werden, welche sich durch die Verwendung ultra-hoher gepulster magnetischer Feldgradienten von bis zu 35T/m ergeben. Motiv für die Arbeit ist die Untersuchung von Diffusionserscheinungen in mikroporösen Wirtssystemen mit inneren magnetischen Feldgradienten oder/und kurzen T2-Relaxationzeiten. Nach Zusammenstellung der notwendigen Werkzeuge zur mathematischen Beschreibung von PFG NMR-Experimenten werden die aus der Literatur bekannten Impulssequenzen kritisch untersucht und durch eigene Weiterentwicklungen ergänzt. Für wichtige PFG NMR-Impulssequenzen wird eine verallgemeinerte Schreibweise vorgestellt und auf beliebige Formen der gepulsten magnetischen Feldgradienten ausgedehnt. Weiterhin werden Störeinflüsse auf das PFG NMR-Experiment untersucht und zunächst in allgemeiner Form Möglichkeiten zu deren Beseitigung bzw. Unterdrückung dargestellt. Die so gewonnenen Erkenntnisse fanden konkrete Anwendung bei der Konzeption und dem Bau des PFG NMR-Spektrometers Fegris 400 NT. Dieses Gerät wird, soweit es den Gegenstand der Arbeit berührt, ebenfalls beschrieben und in der Anlage dokumentiert. Abschließend sind einige Untersuchungen, die mit dem Fegris 400 NT durchgeführt wurden und in der dargestellten Form erst mit diesem Gerät möglich waren, kurz skizziert, wobei für weitergehende Informationen auf die entsprechenden Veröffentlichungen verwiesen wird.