« Radiation damping », un effet important en RMN de ¹H ou ¹⁹F dans l’eau, les solvants et les solutions concentrées

Service de Chimie Moléculaire/URA CNRS 331, CEA-CEN Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France.

Résumé

Il a été montré en 1954 que, quand on a, à la fois, une aimantation macroscopique importante et une bonne sonde, on observe en RMN des comportements de l’aimantation apparemment aberrants, qui ne sont pas décrits par les équations de Bloch dans leur forme usuelle. L’existence de ce phénomène connu sous le nom de "radiation damping" a été presque complètement oublié jusqu’à maintenant. Il ne peut plus en être ainsi quand on utilise un spectromètre à haut champ.

On donne quelques éléments bibliographiques et un rappel simple de l’origine de ce phénomène; on montre, sur quelques exemples, comment on peut prévoir quelques unes de ses manifestations élémentaires et quasi-quotidiennes en RMN Haute Résolution: amortissement des précessions libres, formes de raies étranges dépendant de l’angle de l’impulsion, déplacement des raies, raies intenses de solvant apparaissant en l’absence d’aimantation transverse initiale.

Abstract

It is well known, from 1954, that the NMR response of a high magnetization in a good probe is apparently very strange. It cannot be decribed by the Bloch equations in their usual form. Until now, this phenomenon which has been called radiation damping has been almost fully forgotten. It cannot be such any more, as high field spectometers are used.

Here are given some bibliographic data and a short review on the origin of the phenomenon. The equations which rule the behaviour of the magnetization are given. Some of elementary and dayly manifestations of radiation damping in high resolution are presented: damping of the free induction decays, lineshapes dependency on the pulse angle, shifts of the lines, strong solvent lines occuring without any transverse initial magnetization.