一、测试简介
电子顺磁共振（electronparamagneticresonance，EPR）是由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术，可用于从定性和定量方面检测物质原子或分子中所含的不配对电子，并探索其周围环境的结构特性。对自由基而言，轨道磁矩几乎不起作用，总磁矩的绝大部分（99%以上）的贡献来自电子自旋，所以电子顺磁共振亦称“电子自旋共振”（ESR）。
二、基本原理
电子是具有一定质量和带负电荷的一种基本粒子，它能进行两种运动；一种是在围绕原子核的轨道上运动，另一种是对通过其中心的轴所作的自旋。由于电子的运动产生力矩，在运动中产生电流和磁矩。在外加恒磁场H中，电子磁矩的作用如同细小的磁棒或磁针，由于电子的自旋量子数为1/2，故电子在外磁场中只有两种取向：一与H平行，对应于低能级，能量为-1/2gβH；一与H逆平行，对应于高能级，能量为+1/2gβH，两能级之间的能量差为gβH。若在垂直于H的方向，加上频率为v的电磁波使恰能满足hv=gβH这一条件时，低能级的电子即吸收电磁波能量而跃迁到高能级，此即所谓电子顺磁共振。在上述产生电子顺磁共振的基本条件中，h为普朗克常数，g为波谱分裂因子（简称g因子或g值），β为电子磁矩的自然单位，称玻尔磁子。以自由电子的g值=2.00232，β=9.2710×10-21尔格/高斯，h=6.62620×10-27尔格·秒，代入上式，可得电磁波频率与共振磁场之间的关系式：（兆赫）=2.8025H（高斯）
三、检测对象
可分为两大类：
①在分子轨道中出现不配对电子（或称单电子）的物质。如自由基（含有一个单电子的分子）、双基及多基（含有两个及两个以上单电子的分子）、三重态分子（在分子轨道中亦具有两个单电子，但它们相距很近，彼此间有很强的磁的相互作用，与双基不同）等。
②在原子轨道中出现单电子的物质，如碱金属的原子、过渡金属离子（包括铁族、钯族、铂族离子，它们依次具有未充满的3d，4d，5d壳层）、稀土金属离子（具有未充满的4f壳层）等。
四、测试举例说明
单线态氧检测：薄膜样品加入到溶液（客户指定）中，加入一定浓度捕获剂（TEMP），首先测试光照前样品信号（由于TEMP很容易被氧化成TEMPO，通常会有比较明显的TEMPO信号），然后进行光照一定时间后立刻测试样品信号，对比两次信号强弱来推测是否有单线态氧生成（单线态氧可以被TEMP捕获得到单线态氧加和物TEMPO，实际检测得到的谱图是TEMPO的信号，如样品可以敏化氧气产生单线态氧，光照后信号会比光照前信号增强）。
超氧检测：薄膜样品加入到溶液（客户指定）中，加入一定浓度捕获剂（DMPO），首先测试光照前样品信号（理论上不会有信号产生，如有信号说明样品本身有顺磁信号），然后进行光照一定时间后立刻测试样品信号，可以对比两次信号变化来推测是否有新自由基生成生成，如产生新的自由基，则根据谱图推测自由基种类。
附：以DMPO为捕获剂捕获的常见自由基谱图
测试参数（实际测试为了达到更好的测试结果会有一定调整）
Instrument settings were modulationfrequency：100.00KHz；modulation amplitude：2.00G；sweep width：100.00G；time constant：40.960ms；conversion：40.000ms；sweeptime：80.720s；receiver gain,5.02x103。The microwave power was 10.03mW，and the frequencywas 9.857GHz。
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