Спектрометр электронного парамагнитного резонанса с накопителем

Спектрометр электронного парамагнитного резонанса с накопителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ; ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (ЭПР) С НАКОПИТЕЛЕМ , содержащий последовательно соединенные измерительный резонатор , блок регистрации и накопитель сигнала ЭПР, а также электромагнит с силовым блоком, в зазоре которого установлен измерительный резонатор и датчик Холла, блок управления и стабилизации магнитного поля, подключенный входом к выходу датчика Холла и выходом к входу силового блока , блок цифровой развертки магнитного поля, подключенный к входу блока управления.и стабилизации магнитного поля, и генератор тактовых импульсов ,.отличающийся тем, что, с целью повышения точности регистрации спектров ЭПР в. : широком диапазоне изменения скоростей и амплитуд развертки магнитного поля, в него дополнительно введе . ны электронный клапан, последовательно соединенные пороговое устройство и фopv иpoвaтeль задержки, причем первый вход электронного клапана подключен к выходу генератора такто- sg вых импульсов, второй вход - к вы (Л ходу формирователя задержки, а выход - к входу блока цифровой развертки магнитного поля и второму входу накопителя сигналов, а вход порогового устройства подключен к выходу блока управления и стабилизации магнитного поля. СП ISO Ф

ÄÄSuÄÄ 1010529

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3Ш С 01 N 24 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ -ИЗОБРЕТЕНИ1

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3356414/18-25 (22) 19.11.81 (46). 07.04.83. Вюл. Р 13 (72) Г.A.Æèæ÷åíêî, И.З.Рутковский;

A,Ä.Tàðàñåâè÷ .и Л.В,Цвирко (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. акад. A.Н.Севченко (53) 538 . 69г 539. 124 .14 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 523341, кл. G 01 N 24/10, 1976.

2. Проспект выставки фирмы Вариан (США). М., 1975 (прототип) .. (54) (57) .СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО

ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (ЭПР) С НА

КОПИТЕЛЕМ, содержащий последователь- .. но соединенные измерительный резонатор, блок регистрации и накопитель сигнала ЭПР, а также электромагнит с силовым блоком, в зазоре которого установлен измерительный резонатор и датчик Холла, блок управления и стабилизации магнитного поля, подключенный входом к выходу датчика

Холла и выходом к входу силового блока, блок цифровой развертки магнитного поля, подключенный к входу блока управления и стабилизации магнитного поля, и генератор тактовых импульсов,.отличающийся . тем, что, с целью повышения точности регистрации спектров ЭПР в . широком диапазоне изменения скоростей и амплитуд развертки магнитного поля, в него дополнительно введе ны электронный клапан, последовательно соединенные пороговое устройство и формирователь задержки, причем первый вход электронного клапана подключен к выходу генератора такто- ф вых импульсов, второй вход — к выходу формирователя задержки, а выход — к входу блока цифровой развертки магнитного поля и второму входу накопителя сигналов, а вход . порогового устройства подключен к выходу блока управления и стабилизации магнитного оля.

1010529

Изобретение относится к технике

ЭПР и может быть использовано в приборостроительной промышленности . при изготовлении спектрометров ЭПР.

Известны спектрометры ЭПР с электронной разверткой магнитного поля, осуществленной с помощью управляемого генератора прямоугольных импульсов, подключенного к.стабилизатору тока электромагнита, а синхронизирующими импульсами переключают 10 каналы накопителя сигналов (1 j.

Недостатком таких спектрометров является сильная зависимость амплитуды ступенчатого пилообразного магнитного поля от скорости разверт- 5 ки и возникающий при этог гистерезис поля °

Ь

Наиболее близким к изобретению техническим решением является спектрометр ЭПР с накопителем, содержащий последовательно соединенные измерительный резонатор, блок .регистрации и накопитель сигнала ЭПР, а также электромагнит с силовым блоком, в зазоре которого установлен р5 измерительный резонатор и датчик

Холла, блок управления и стабилизации магнитного поля, подключенный входом- к выходу датчика Холла, а выходом к входу силового блока, блок цифровой развертки магнитного поля, подключенный к входу блока управления и стабилизации магнитного поля, и генератор тактовых импульсов (2 ).

Недостатком известного спектрометра ЭПР является низкая точность регистрации спектров ЭПР при быстрых изменениях скорости и амплитуды развертки магнитного поля. Это вызвано тем, что при быстром возврате магнитного поля к исходному зна- 40 чению для последующего прохождения в спектрометре возникают флуктуации магнитного поля, приводящие к размазыванию начального участка спектра. С увеличением амплитуды раз- 45 вертки и ее скорости искажения захватывают все большее число каналов накопителя.

Цель изобретения — повышение точности регистрации спектров ЭПР в 50 широком диапазоне изменения скоростей и амплитуд развертки магнитного поля. !

Поставленная цель достигается тем, что в спектрометр ЭПР с накопителем, содержащий последовательно соединенные измерительный резонатор, блок регистрации и накопитель сигнала ЭПР, а также электромагнит с силовым блоком, в зазоре которого установлен из- 60 мерительный резонатор и датчик Холла, блок управления и стабилизации магнит- ного поля, подключенный входом к выходу датчика Холла и выходом к входу силового блока, блок цифровой раэвертки магнитного поля, подключенный к входу блока управления и стабилизации магнитного поля, и генератор тактовых импульсов, дополнительно введены электронный клапан, последовательно соединенные пороговое устройство и формирователь задержки, причем первый вход электронного клапана подключен к выходу генератора тактовых импульсов, второй вход - к выходу формирователя задержки, а выход — к входу блока цифровой развертки магнитного поля и второму входу накопителя сигналов, а вход порогового устройства подключен к выходу блока управления и стабилизации магнитного поля.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого спектрометра.

Спектрометр содержит последовательно соединенные измерительный резонатор 1, блок 2 регистрации и накопитель 3 сигналов ЭПР, а также электромагнит 4 с силовым блоком 5, блок б управления и стабилизации магнитного поля, датчик 7 Холла, блок 8 цифровой развертки магнитного поля, генератор 9 тактовых импульсов, электронный клапан 10, пороговое устройство 11 и формирователь 12 задержки.

Спектрометр ЭПР работает следую-. щим образом.

Электромагнит 4 создает в измерительном резонаторе 1 изменяющееся магнитное поле. При изменении амплитуды магнитного поля в измерительном резонаторе 1 возникает сигнал

ЭПР, который поступает в блок 2 регистрации и накопитель 3 сигналов

ЭПР. Тактовые импульсы с выхода генератора 9 тактовых импульсов через электронный клапан 10 поступают в блок 8 цифровой развертки магнитно-: го поля, формирующий ступенчатое пилообразное напряжение, и далее на второй вход накопителя 3, который является адресным регистром накопителя, переключающим его каналы.

После достижения пилообразным полем максимального значения последний импульс производит сброс в 0 адресного регистра накопителя и быстрый возврат напряжения к исходному значению. При этом на выходе блока 6 управления и стабилизации магнитного поля возникают флуктуации сигнала управления, которые тем сильнее, чем больше амплитуда развертки магнитного поля.

При превышении амплитуды флуктуации порогов устройства 11 на выходе последнего .возникает сигнал, поступа- . ющий на.вход-формирователя 12 задержки, который управляет электронным клапаном 10.

1010529 н и «. НПор ННесто б

Составитель В.Майоршин

Редактор Г.Безвершенко Техред!М.Коштура Корректор М.Демчнк

: Заказ 24 79/3 3 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП .Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Электронный клапан находится в запертом состоянии до тех пор, пока амплитуда флуктуации нв станет меньше порогов срабатывания устройства ll, êîòoð ì соответствует величина поля Н, выбирающаяся из со- 5

rl0p отношения где Нр - амплитуда ступенчатой 30 пилообразной развертки; и — число дискретизаций;

Нийд - амплитуда нестабильнос.ти магнитного поля.

Соотношения между единицами поля и напряжения определяются из выражения Ж1 = ShH где S — - крутизна регулировочной характеристики системы силовой блок-электромагнит.

Для исключения ложных срабатываний электронного клапана 10 при попадании напряжения флуктуации в мертвую зону порогового устройства 11 формирователь задержки обеспечивает запертое состояние электронного клапана 10 на время с, которое выбирается так, что ь<уЛ1/2Т, где Т— период затухания флуктуации сигнала управления.

После того, как флуктуация напряжения станет меньше порогов срабатывания устройства ll включается электронный клапан и тактовые импульсы поступают на блок 8 цифровой развертки магнитного поля и второй вход накопителя 3. Таким образом исключается влияние флуктуаций магнит ного поля на точность pei истрации спектров ЭПР при быстром возвращении его максимального значения к исходному.

Синхронность работы накопителя 3 и блока 8 цифровой развертки магнитного поля обеспечивается тем,,,что переключение каналов накопителя и-переключение ступеней развертки магнитного поля осуществляется одним и тем же импульсом, Изобретение позволяет достигать больших скоростей и амплитуд периодической развертки магнитного поля, повысить эффективность работы спектрометра с накопителем при высокой точностй регистрации спектров ЭПР.