W900 W-Band Hochfrequenz-EPR-Spektrometer
Das W900 arbeitet bei 94 GHz und bietet damit eine überragende spektrale und orientierungsbezogene Auflösung in ungeordneten Systemen. Es verfügt über eine Mikrowellenbrücke im W-Band (93,5–94,5 GHz, 30 mW CW/2 W Puls), einen supraleitenden 6-fach freien Magneten mit ±1000-Gauß-Scanspulen und einen Resonator mit hoher Güte (Q-Wert ≥4000, 93,7–94,4 GHz). In Kombination mit der EPR-ProCT-Software für automatisierte CW-/Pulsexperimente (DEER/EDNMR/ENDOR) ermöglicht es die präzise Analyse von Quantenmaterialien und Radikalen.
Produktbeschreibung
DerW900 W-Band Hochfrequenz-EPR-Spektrometerist ein hochmodernes Instrument für hochauflösende Elektronenspinresonanz-(ESR)-Untersuchungen, das bei 94 GHz arbeitet und eine verbesserte spektrale und orientierungsbezogene Auflösung für ungeordnete Systeme bietet. Es wurde von CIQTEK entwickelt und integriert fortschrittliche Hardware, einen Hochleistungsresonator und intelligente Steuerungssoftware (EPR ProCT) für vielfältige Forschungsarbeiten in den Bereichen Materialien, Chemie und Biologie.
Kernhardwarekomponenten
1. W-Band-Mikrowellenbrücke
Das Herzstück des Systems bildet diese Brücke, die im Frequenzbereich von 93,5–94,5 GHz arbeitet und sowohl Dauerstrich- (CW) als auch Pulsbetrieb unterstützt. Sie liefert eine maximale Leistung von 30 mW im CW-Modus und 2 W im Pulsbetrieb und ermöglicht eine präzise Zeitsteuerung für Experimente wie die Elektron-Elektron-Doppelresonanz (ELDOR) und die Elektron-Kern-Doppelresonanz (ENDOR).
2. Supraleitendes Magnetsystem
Ausgestattet mit einem 6-T-Supraleitungsmagneten und einem heliumfreien Kryosystem, macht das W900 flüssiges Helium überflüssig und ermöglicht so einen kostengünstigen Betrieb. Eine unabhängige Messspule bietet einen Scanbereich von ±1000 Gauß und gewährleistet eine stabile Magnetfeldsteuerung für hochempfindliche Messungen. Der Kühlkopf hält die Temperatur extrem niedrig und erhält so die Magnetleistung auch bei längerem Einsatz.
3. Hoch-Q-Resonator
Der W-Band-CW/Puls-Resonator zeichnet sich durch eine Resonanzfrequenz des Hohlraums von 93,7–94,4 GHz und einen unbelasteten Q-Faktor ≥ 4000 (kritisch gekoppelt) aus. Gemessen mittels Rabi-Oszillation, beträgt seine Bandbreite 196 MHz und ermöglicht so die effiziente Anregung von Proben. Dieser Resonator unterstützt wichtige Experimente wie ENDOR und die Elektron-Kern-Doppelmagnetresonanz (EDNMR) und hat seine Leistungsfähigkeit an LiF-Einkristallen unter Beweis gestellt (Detektion von ⁷Li- und ²³Na-Resonanzen bei 94,76 GHz).
Intelligente Steuerungssoftware: EPR ProCT
Das W900 ist mitEPR ProCTEine benutzerfreundliche Steuerungssoftware, die sowohl für Einsteiger als auch für Experten geeignet ist. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:CW-Modus-AbstimmungAutomatische Abstimmungsfunktion und optionale Q-Wert-Berechnung für eine schnelle Einrichtung.
Pulse-RedakteurGrafische Benutzeroberfläche zur Programmierung von Zeitbereichsexperimenten (z. B. DEER, EDNMR) mit Pulssequenzparametern (Frequenz, Amplitude, Timing).
ExperimentbibliothekUnterstützt 1D/2D CW EPR (Feld-Sweep, Zeit-Sweep), transiente EPR und gepulste EPR (ESEEM/HYSCORE, Pulsed-ELDOR, Pulsed-ENDOR).
DatenworkflowGrundlegende Verarbeitungswerkzeuge und Dateiübertragung mit einem Klick zu EPR ProPr für weiterführende Analysen.
Anwendungen und Leistung
Das W900 eignet sich hervorragend zur Untersuchung von Quantenmaterialien (Defektzentren in Festkörpern), Radikaldynamik in der Chemie und biologischen Systemen (z. B. Proteinradikalen). So erreichte es beispielsweise den kürzesten HF-π-Puls bei einer ¹H-Frequenz (33781 Gauß) und konnte EDNMR-Spektren von LiF-Einkristallen auflösen, wodurch es seine Fähigkeit zur Detektion schwacher Kernwechselwirkungen unter Beweis stellte. Die hohe Frequenz des Systems (94 GHz) verbessert die Auflösung in ungeordneten Systemen, in denen die konventionelle X-Band-EPR aufgrund spektraler Überlappung an ihre Grenzen stößt.
Vorteile gegenüber herkömmlicher EPR
AuflösungDer Betrieb im 94-GHz-Band bietet eine dreimal höhere spektrale Auflösung als das X-Band (9 GHz), was für komplexe Proben von entscheidender Bedeutung ist.
VielseitigkeitNahtloses Umschalten zwischen CW- und Pulsbetrieb sowie Unterstützung für ENDOR/EDNMR/DEER-Experimente.
BenutzerfreundlichkeitHeliumfreier Magnet und automatisierte Software reduzieren die Betriebskomplexität und die Kosten.
Schlüsselwörter
94 GHz Hochfrequenz-EPR
CIQTEK EPR ProCT Software
Supraleitender Magnet EPR
EPR-Resonator mit hoher Güte
ENDOR/EDNMR-Experimente
Charakterisierung von Quantenmaterialien mittels EPR
