电子自旋共振

电子自旋共振是一种检测未配对电子的光谱。用于检测过渡金属离子或有机化合物中的自由基。

样品中的不成对电子放置在磁场的影响下，特定的能量（频率）的微波的共振吸收，以及高的能量水平，以一个过渡到。利用这种现象，电子自旋共振可以检测未配对的电子。

电子自旋共振是电子自旋系统对交变磁场的响应。因此，吸收曲线由复数导纳的虚部表示。

从原理上想到的装置的结构是连续改变要照射在放置在特定磁场中的样品上的微波的频率的装置。但是，由于在发明装置时难以使用使微波的频率连续变化的机构，因此，以一定频率的微波照射样品，并使用电磁体连续施加于样品的磁场。开发了一种设备来更改。当前的ESR测量设备也采用这种形式。

在室温下可以检测到具有稳定的不成对电子的无机样品，但是要检测寿命短的不成对电子，可以通过使用液氮（77K）或液氦（4.2K）冷却样品来调节温度。可以使用装置（低温恒温器）进行检测。

为了识别检测到的信号，使用了从照射的微波的频率和从中检测到信号的磁场强度计算出的g值。

EPR在固态物理学中用于基团分配和定量。另外，它在生物学和医学领域中用作生物自旋探针的标记，在化学领域中，它还用于跟踪反应途径和复杂化学。

在考古学和古生物学中，辐射越旧，用于确定化石骨骼和钟乳石年龄的未成对电子数量就越大。

自由基是高度反应性的，并且在大多数情况下它们在生物环境中不以很高的浓度存在，因为当被自由基剥夺一个电子的分子将电子从另一个分子中拉出时，该分子进一步形成自由基。反应按链进行。由于粘附在细胞特定部位的低反应性自由基的发展，有可能获得有关所谓自旋标记或自旋探针分子环境的信息。

在生物化学领域，它用于检测电子转移所涉及的蛋白质所具有的金属簇中的不配对电子。例如，在光合作用相关的研究中，它已被用于检测光化学反应中心和铁氧还蛋白所具有的铁硫簇。

更详细的分析可能需要高磁场的高频分析仪器。此类设备在中型实验室中找不到，但已安装在格勒诺布尔，法国的ILL（Laue-Langevin研究所）和美国的塔拉哈西。