Nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisindeki çift rezonans teknikleri, iki farklı frekansın veya radyofrekans darbesinin iki farklı nükleer spini manipüle etmek ve gözlemlemek için eş zamanlı olarak uygulanmasını içerir. Çift rezonansın önemli bir uygulaması, bir çekirdek türüyle eşleşmeyi seçici olarak bastırırken diğer çekirdekten gelen NMR sinyalini gözlemleyen, spektrumu basitleştiren ve çözünürlüğü artıran spin ayrıştırmadır.

Spin ayrıştırma genellikle örnek atomların uygun bir radyo frekansı (rf) darbe dizisiyle ışınlanmasıyla elde edilir ve tek bir nükleitle tüm eşleşmeyi etkili bir şekilde ortadan kaldırır. Bu, gözlemlenen spektrumu basitleştirerek farklı çekirdekler arasındaki ilişkileri analiz etmeyi ve anlamayı kolaylaştırır.

Çift rezonans deneyleri, iki çekirdek setinin sırasıyla farklı izotoplardan mı yoksa aynı izotoplardan mı olduğuna bağlı olarak heteronükleer veya homonükleer olarak sınıflandırılabilir. Ayrıca, ışınlama frekansının rezonans frekanslarının yalnızca bir kısmını mı yoksa tamamını mı kapsadığına bağlı olarak seçici veya seçici olmayan olabilirler.

Seçici olmayan heteronükleer ayrıştırmada, numuneler bir nükleit ile tüm kuplajı kaldırmak için uygun bir radyofrekans aralığına maruz bırakılır. Ancak, artan dış alan güçleri daha geniş frekans aralıklarında daha güçlü ışınlama gerektirir. Bazı cihazlarda, sürekli ışınlama termal olarak hassas numunelere zarar verecek kadar ısı yaratır.

Bu sorunların üstesinden gelmek için, J-modüle edilmiş spin yankı darbe dizileri gibi bir dizi darbe ve kesin zamanlama gecikmeleri kullanan modern yöntemler, spektrum içindeki kuplaj etkilerini ortadan kaldırmak veya ayarlamak için kullanılabilir.

Örneğin, bağlı proton transferi (APT) deneyi, algılanan karbon sinyallerinin fazına odaklanmak için bir J-modüle edilmiş spin yankı darbe dizisi uygular. Çift sayıda protona bağlı karbon atomları spektrumda pozitif sinyaller sergilerken, tek sayıda protona bağlı olanlar negatif sinyaller olarak görünür.

Spektral yorumlamayı basitleştirmek ve çoklukları atamak için 180° proton darbesi ve geniş bantlı ayrıştırmanın bir kombinasyonunu kullanır. 180° darbesi APT deneyi sırasında protonlara uygulanır. Rolü, protonlar ve karbonlar arasındaki etkileşimler nedeniyle doğal olarak oluşan spin kuplaj evrimini yeniden odaklamaktır.

Özellikle, 90° darbesi enine mıknatıslanmayı oluşturduktan sonra, 180° darbesi, ayrıştırıcının kapatıldığı ilk periyot sırasında kuplaj etkilerinin dondurulmasını sağlar. Bu, kimyasal kaymaların yalnızca ilk 180° darbeden sonraki 1/J​ (kuplaj sabit periyodu) süresinde evrimleştiği anlamına gelir.

Bu darbe dizisini dikkatlice zamanlayarak, deney karbonlar ve bağlı protonları arasındaki J-kuplajını kullanarak karbon çokluluklarını izole eder. Kuplaj evrim periyodundan (1/J​) sonra, geniş bantlı ayrıştırma açılır. Bu, J-kuplaj sinyallerini kaldırır ve çoklukları her karbon rezonansı için tek tepe noktalarına indirir.

Ayrıştırma, karbon sinyallerinin bölünmeden arınmış olmasını sağlayarak, bölünme desenleri yerine faza (pozitif veya negatif) dayalı sinyallerin net bir şekilde ayırt edilmesine olanak tanır.

APT tekniği, karbon sinyallerini seçici bir şekilde iyileştirerek karbon-proton bağlantısı, bağlı hidrojen atomlarının sayısı ve genel moleküler yapı hakkında değerli bilgiler sağlar.