Production et utilisation de gaz rares hyperpolarises par pompage optique pour la resonance magnetique nucleaire

par CHRISTELLE LE MOULLEC

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN YVES LALLEMAND.

Soutenue en 2000

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    La principale limitation de la spectroscopie par rmn est sa faible sensibilite en raison de la tres faible difference de population entre deux niveaux zeeman. Par consequent, il faut un grand nombre de spins pour obtenir un rapport signal/bruit acceptable. Une amelioration considerable est theoriquement possible en utilisant des noyaux dont la polarisation est accrue par pompage optique. Ceci est connu depuis quelques annees pour le 1 2 9xe qui possede un temps de relaxation tres long et dont les qualites de sonde moleculaire sont connues depuis longtemps. Le xenon est lipophile et son deplacement chimique est tres sensible a son environnement electronique, ce qui permet de detecter divers sites de fixation sur une molecule donnee. Dans le cas d'une proteine, ce type d'information presente un grand interet pour la comprehension de la fonction ou du mecanisme d'action biologiques. Toutefois, l'information la plus interessante serait l'observation d'effets nucleaires overhauser du xenon vers le proton afin d'identifier les protons mis en jeu dans ces interactions, et d'avoir ainsi une image de ces zones de fixation. L'hyperpolarisation du 1 2 9xe a ete decrite et est obtenue par pompage optique du rubidium grace a un faisceau laser suivi du transfert de la polarisation de l'electron au spin nucleaire du xenon. Le pompage est realise dans un melange de xenon gazeux et de vapeur de rubidium en presence d'un champ magnetique. Le xenon hyperpolarise est ensuite separe par condensation et peut etre utilise dans les experiences de rmn. A l'aide d'une diode laser de puissance (>12 w), nous avons realise un dispositif assez complexe permettant, une fois le xenon polarise dans une cellule dediee, de le stocker, puis de le transferer dans l'echantillon a etudier en rmn. Nous sommes capables de produire des echantillons de xenon possedant une polarisation de 5% mesuree dans un tube rmn apres transfert du gaz, alors que la polarisation naturelle dans un champ de 1,5 t est de 10 5.

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Informations

  • Détails : 114 p.
  • Annexes : 126 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014714
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