Konsole
Bei dieser Komponente handelt es sich je nach System um einen Schaltschrank in NanoBay-, OneBay- oder TwoBay-Ausführung, der den größten Teil der für ein modernes digitales Spektrometer benötigten elektronischen Hardware aufnimmt. Als Hauptkomponenten sind der AQS, das BSMS (Bruker Smart Magnet System) sowie verschiedene Verstärker und – bei einem MicroImaging oder Diffusion – Gradientenverstärker zu nennen.
AQS: Die verschiedenen AQS-Module erzeugen die HF-Pulse für die Anregung der Probe und empfangen, verstärken und digitalisieren die von der Probe ausgehenden NMR-Signale. Für jeden HF-Kanal gibt es einen Transceiver (TRX 1200), der das Puls-Programm interpretiert, in HF-Signale umwandelt, über einen Empfänger und einen Digitizer verfügt und digitale Filterung der Daten beinhaltet. Damit handelt es sich bei einer AVANCE Konsole um ein echtes Multi-Empfangssystem, das konzeptbedingt über ebenso viele Empfänger wie Pulserregungskanäle verfügt. Gepulste Feldgradienten werden durch eine zusätzliche Einheit namens GTU (Gradient and Timing Unit) erzeugt. Diese Einheit generiert auch Echtzeit-Trigger zur Synchronisation anderer Einheiten und empfängt Triggereingänge (z. B. den MAS-Rotor-Trigger). Die REF-Platine (Referenz) stellt ein gemeinsames Taktsignal für alle Kanäle bereit. Auf diese Weise werden alle Frequenzen in der HF-Kette von einem hochpräzisen Quarzoszillator abgeleitet, um die Gesamt-Synchronität und niedrige Rauschpegel zu gewährleisten. Das AQS beherbergt auch die EPU. Hierbei handelt es sich um einen leistungsfähigen Computer, der das AVANCE-Spektrometer verwaltet, die Puls-Programm-Informationen an die TRX- und GTU-Einheiten sendet, die Erfassungssteuerung übernimmt und mit externen Datenverarbeitungsarbeitsplätzen kommuniziert. Die letzte Stufe der digitalen Filterung sowie die Akkumulation der FID-Daten erfolgen in der EPU. Die Informationen werden dann zur weiteren Bearbeitung und Speicherung über Ethernet an einen externen Host-Computer übertragen. Beachten Sie bitte unbedingt, dass der EPU für die Dauer eines Experiments die vollständige Kontrolle über die Operationen des Spektrometers hat. Dies stellt einen unterbrechungsfreien Betrieb sicher und garantiert die Integrität der Signalerfassung.
BSMS: Dieses unter Verwendung des Befehls „bsmsdisp“ softwaregesteuerte System steuert das Locking- und das Shimming-System ebenso wie den Probenlift und die Probenrotation. Die BSVT-Einheit ist ebenfalls in das BSMS integriert. Sie hat die Aufgabe, die Probentemperatur kontrolliert zu variieren oder auf einem konstanten Wert zu halten. Zusätzlich kann das BSMS-Rack bis zu drei GAB/3 aufnehmen. Diese liefern die gepulsten Feldgradienten für hochauflösende Probenköpfe und werden von der GTU gesteuert.
Verstärker (auch als Transmitter bezeichnet): Die Anregung der NMR-Probe erfordert oftmals Signale mit relativ großer Amplitude, was eine Verstärkung der von den TRX-Einheiten stammenden HF-Signale erforderlich macht. Es gibt sowohl interne (in den AQS-Schaltschrank integrierte) wie auch externe Verstärker (separate, eigenständige Einheiten). Direkt von den Verstärkerausgängen zum HPPR (High Performance Preamplifier) führende Kabel übertragen das HF-Signal zur Probe. Auch wenn eine große Anzahl an Verstärkern (einschließlich Verstärkern für Festkörper-NMR) zur Verfügung steht, sind diese meist doch einer der beiden folgenden Hauptkategorien zuzurechnen:
Selektive Verstärker (z. B. 1H-, 19F-, 13C- oder 31P-selektive Verstärker) sind speziell auf die Verstärkung der höheren Frequenzen, wie sie bei 1H, 19F, 13C oder 31P auftreten, ausgelegt.
Breitbandverstärker (auch als X-Verstärker bezeichnet) sind auf die Verstärkung eines weit gefassten Frequenzbereichs ausgelegt. Sie dienen zur Anregung der sogenannten X-Kerne (d. h. typischerweise alles außer 19F und 1H).
Bitte beachten Sie, dass die neuen Breitbandverstärker auch 19F bis 600 MHz abdecken, was den Einsatz von SMART- und BBFO-Probenköpfen vereinfacht, bei denen die Breitband-X-Spule bis 19F abgestimmt werden kann.
PDU: Eine Power Distribution Unit im hinteren Teil der Konsole dient zum kontrollierten Einschalten des Spektrometers. Das AVANCE kann durch einen Softwarebefehl der TopSpin-Software ein- und ausgeschaltet werden. Die PDU sorgt dafür, dass alle Einheiten in der richtigen Reihenfolge ein- und ausgeschaltet werden und dass Hochleistungsgeräte mit geeigneten Zeitverzögerungen eingeschaltet werden, um den Einschaltstrom des Systems zu begrenzen.
| Glossareintrag: | AQS |
Akquisitionssystem
| Glossareintrag: | EPU |
Embedded Processing Unit (Integrierte Verarbeitungseinheit)
| Glossareintrag: | BSVT |
Bruker Smart Variable Temperature System
| Glossareintrag: | GAB/3 |
Gradient Amplifier Board 3
| Glossareintrag: | GTU |
Gradient and Timing Unit
| Glossareintrag: | BSMS |
Dem BSMS (Bruker Smart Magnet control System) obliegt die Computersteuerung verschiedener im Zusammenhang mit dem Magneten, dem Magnetfeld und der Probe stehenden Funktionen.
| Glossareintrag: | HPPR |
High Performance Preamplifier

