Augmentation de la polarisation nucléaire dans les liquides et gaz adsorbés sur un charbon. Extension aux solides contenant des impuretés paramagnétiques

Abstract
A new effect (different from the Overhauser effect) for enhancement of nuclear polarization by double resonance is described. 1° We first adsorb a liquid or gas on carbon : carbon contains paramagnetic centers on its surface that can interact with the nuclear spins of adsorbed liquid or gas. The proton signal is observed in the liquid (benzene or toluene) or the gas (ammoniac or hydrogen sulphide) in a magnetic field H0 = 3 000 gauss. The nuclear resonance signal is increased without population inversion (absorption increases) when we apply the microwave frequency νe - νN where νe and νN are the electronic and the nuclear resonance frequencies. The nuclear resonance signal is increased with population inversion (stimulated emission) if the applied frequency is νe + νN. 2° The same effect exists with solids since it is also obtained when the adsorbed benzene is frozen, or with solids that have been irradiated to produce paramagnetic centres. 3° The enhancements obtained so far are of the order of 20 (with a microwave field of a fraction of a gauss) for a theoretical factor of 660 for protons, the maximum polarization attainable corresponding to the electron gyromagnetic factor.

Résumé
Un nouveau phénomène (différent de l'effet Overhauser) d'augmentation de la polarisation nucléaire par double résonance est décrit. 1° Dans une première expérience on adsorbe un liquide ou un gaz sur du charbon : le charbon contient des centres paramagnétiques qui sont en surface et qui sont susceptibles d'interagir avec les moments magnétiques des noyaux des liquides ou gaz adsorbés. On observe le signal de résonance nucléaire du noyau d'hydrogène dans le liquide (benzène ou . toluène) ou le gaz (ammoniac ou hydrogène sulfuré) dans un champ magnétique H 0 = 3 000 gauss. Le signal de résonance nucléaire est augmenté sans inversion de population (augmentation de l'absorption) lorsqu'on applique un champ magnétique d'hyperfréquence de fréquence νe - νN où νe et νN sont respectivement les fréquences de résonance magnétique des spins électroniques du charbon et des spins nucléaires du proton du fluide adsorbé. Le signal de résonance nucléaire est augmenté avec inversion de population (émission stimulée) si la fréquence du champ d'hyperfréquence est νe + ν N. 2° L'effet se produit aussi avec des solides puisqu'il subsiste lorsqu'on gèle le benzène adsorbé sur le charbon et qu'il se produit également pour les noyaux de substances solides préalablement irradiées pour les doter de centres paramagnétiques. 3° Les accroissements obtenus jusqu'ici ont été de l'ordre de 20 (avec un champ d'hyperfréquence de l'ordre d'une fraction de gauss) mais le facteur théorique est 660 pour le proton car la polarisation maximum que l'on peut atteindre correspond au facteur gyromagnétique de l'électron.