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分析原理：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）。
顺磁共振技术具有独特的识别顺磁物质的能力。只要样品中含有未成对电子或通过紫外照射、氧化还原反应等方式能够产生未成对电子即可利用顺磁共振技术进行相关研究。（电子顺磁共振波谱仪）由于EPR对局部区域环境非常灵敏，（电子顺磁共振波谱仪）可用来阐明不成对电子附近的分子结构，研究分子的运动或流动的动态过程，具有高灵敏度、高分辨率的特点，而且测量过程中不干扰反应进程、不破坏样品结构，特别重要的是EPR测量适用于各种不同形态的样品，包括非均相溶液、悬浊液和生物样品等，因而它在化学、物理、材料、生物、医药等许多领域获得了广泛的应用。
测试项目：①自由基 ②空穴/缺陷 ③过渡金属价态
电子顺磁共振波谱仪由4个部件组成：①微波发生与传导系统；②谐振腔系统；③电磁铁系统；④调制和检测系统。