能够检测样品中自由基的浓度和成分。样品可以是液体、固体或气体。自由基是具有未成对电子的原子或分子，它们非常活跃。也有许多稳定的自由基，如毛发里的黑色素或群青色素等。许多过渡金属和稀土金属也有未成对电子，会检测出ESR信号。诸如紫石英、烟晶和萤石等因含有未成对电子而呈现出颜色的矿石，也会有ESR信号。

  电子自旋共振（ESR），亦称电子顺磁共振（EPR），它和NMR、MRI都是磁共振波谱技术。NMR和MRI是原子核与电磁辐射（EMR）发生交互作用，而ESR/EPR则是一个或多个未成对电子与电磁辐射发生交互作用。尽管NMR无法检测出所有原子核，但绝大多数物质都会产生NMR信号，不过，ESR并非这种情况。在各种形式的磁共振中，EMR是其磁分量与原子核或电子的磁矩发生交互作用。自旋成对电子的净磁矩为零；因此，不会有ESR信号。

  典型ESR波谱仪，是将样品放置于可以缓慢变化的均匀磁场辐照范围的高频共振腔中。在微波以固定频率照射下，未成对电子将在符合等式E=hν=gBH的特征磁场中，在自旋“向上”和自旋“向下”状态之间，发生共振跃迁，如下面的概念图所示：

布鲁克微型电子自旋共振波谱仪优势介绍

1、向学生介绍microESR波谱仪，让他们亲自操作仪器。

2、microESR波谱仪使用非常简便；即便如此，学生仍然能够接触许多重要参数。

3、大多数参数已在出厂前完成设置，无需调节，但参数很容易调取，以便学生对参数进行尝试。

4、任何用户设置都不会损害波谱仪。

布鲁克微型电子自旋共振波谱仪 

一、学生操作波谱仪，对毛发、松针、茶叶和蓝色化妆品等含有自由基的日常物品进行检测。毛发中的黑色素含有自由基。毛发越黑，自由基含量越高。图A所示是黑色、橙色和白色猫毛测得的ESR波谱叠加图。所有样品的毛发质量是相同的。理论上，白色猫毛应当不产生信号；然而，白色猫毛并非取自白化变种的猫，而是取自猫身上的白色斑块，因此仍有少许残余信号。

二、学生还将了解到，调制幅度、调制相位、射频功率、扫描速度、增益和分辨率等采集参数，会对波谱产生什么影响，以及如何优化这些参数。尽管大扫描范围固定为3480 +/- 250 Gauss，但任何小于该大值的范围均可选用。点数量和扫描速度也可以调节。调制相位是另一个可以调节的重要参数。图B所示为按45度增量改变调制相位，对测量固体DPPH试样产生的影响。调节调制相位，应使信号达到大幅度并保持同相位。

  对于特定类型的样品，射频功率和调制幅度都需要调节。如果射频功率太高，样品将被饱和，信号的信噪比会降低。同时还需要根据样品的自身的线宽调节调制幅度。调制幅度必须小于样品自身的线宽。图C所示为调制幅度设置为2 Gauss（上）和0.02Gauss（下）时，测得的二萘嵌苯正离子自由基的波谱。请注意，分辨率随调制幅度的降低而变化。不幸的是，降低调制幅度也会降低信噪比，所以，始终需要进行折中。