Резонатор радиоспектрометра электронного парамагнитного резонанса

Резонатор радиоспектрометра электронного парамагнитного резонанса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕЗОНАТОР РАДИОСПЕКТРОМЕТРА ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, используемый для ЭПР-исследований веществ при воздействии всестороннего сжатия высоким гидростатическим давлением и представляющий собой цилиндрический резонатор моды Нщ с твердотельным диэлектрическим заполнителем, один торец которого сопряжен с торцом обтюратора сосуда высокого давления, а исследуемый образец помещается в кольцевой шайбе из сапфира или рубина у другого его конца и размещается в обойме-гильзе, выполняющей одновременно функции металлического покрытия и узла крепления резонатора на обтюраторе сосуда высокого давления , отличающийся тем, что, с целью расП1ирения функциональных возможностей резонатора для ЭПР-исследований веществ при высоком гидростатическом давлении в максимумах как переменного электрического, так и магнитного полей, диэлектрический заполнитель выполнен из единого монокристалла лейкосапфира разборным в виде двух идентичных цилиндров и кольцевой щайбы для размещения исследуемого образца, устанав- tg ливаемых по совмещению меток главной оптической оси Сз, расположенных на их бококЛ вых поверхностях, а на торцах и боковой поверхности одного из цилиндров выполнены каналы для прохода рабочей жидкости к образцу. СО со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (21) 3734566/24-25 (22) 21.04.84 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (71) Донецкий физико-технический институт

АН УССР (72) Г. Н. Нейло и А. Д. Прохоров (53) 621.372.412/414 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 693232, кл. G 01 N 27/78, 1977.

Нейло Г. Н., Прохоров А. Д. Техника

ЭПР-спектроскопии при высоких давлениях.

Доклад на Всесоюзной конференции по магнитному резонансу в конденсированных средах (физические аспекты), Каза н ь, 20-22 и юня 1984 г. (54) (57) РЕЗОНАТОР РАДИОСПЕКТРОМЕТРА ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, используемый для

ЭПР-исследований веществ при воздействии всестороннего сжатия высоким гидростатическим давлением и представляющий собой цилиндрический резонатор моды Hin с твердотельным диэлектрическим заполнителем, „„Я0„„1191798 А (5ц 4 G 01 N 24/00 24 12 один торец которого сопряжен с торцом обтюратора сосуда высокого давления, а исследуемый образец помещается в кольцевой шайбе из сапфира или рубина у другого его конца и размещается в обойме-гильзе, выполняющей одновременно функции металлического покрытия и узла крепления резонатора на обтюраторе сосуда высокого давления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей резонатора для ЭПР-исследований веществ при высоком гидростатическом давлении в максимумах как переменного электрического, так и магнитного полей, диэлектрический заполнитель выполнен из единого монокристалла лейкосапфира разборным в виде двух идентичных цилиндров и кольцевой шайбы для размещения исследуемого образца, устанав- со

С2 ливаемых по совмещению меток главной оптической оси Сп, расположенных на их боковых поверхностях, а на торцах и боковой поверхности одного из цилиндров выполнены С,. каналы для прохода рабочей жидкости к образцу.

1191798

Фиг. Е

ВНИИПИ Заказ 7150I40 Тираж 896 Подписное

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

Изобретение относится к радиоспектроскопии и может найти применение в процессе проведения научных исследований различных веществ, использующих метод электронного парамагнитного резонатора (ЭПР), главным образом при .ЭПР-исследованиях (спектров,.эпектронной спин-решеточной реб " 1 ° . лаксации, ширины и формы линии) веществ, находя(цихся в условиях BbjcoKQI o гидроста» Ф тического давления.

Цель изобретения — расширение функциональных возможнрстей резонатора для проведения ЭПР-измерений при высоком гидростатическом давлении веществ как в максимумах переменного электрического (Е ), так и переменного магнитного (Н1) полей.

На фиг. 1 схематически показана конструкция предлагаемого резонатора, разрез; на фиг.2 — вариант сборки резонатора.

Резонатор спектрометра ЭПР состоит из обтюратора 1 сосуда высокого давления, во внутреннем отверстии которого находится подвижный коаксиал с петлей связи 2, двух идентичных цилиндров 3 и 4 из лейкосапфира и кольцевой шайбы 5 из лейкосапфира, исследуемого образца 6, обоймыгильзы 7.

Основа резонатора спектрометра ЭПР моды Hindi изготавливается в виде цилиндра соответствующего размера из монокристалла лейкосапфира, ориентированного таким образом, что ось Сз лежит в плоскости торца цилиндра. Направление оси Сз фиксируется, и на боковую поверхность готового, отшлифованного цилиндра наносится риска. Далее изготавливаются два идентичных цилиндра

3, 4 и кольцевая шайба 5.

В зависимости от месторасположения кольцевой шайбы 5 с исследуемым образцом 6 в собранном составном резонаторе образец 6 может находиться либо в максимуме переменного электрического поля Е, либо в максимуме магнитного поля Н .

В первом случае шайба 5 с исследуемым образцом 6 располагается между цилиндрами 3 и 4, при этом риски выхода оси Сз на боковые поверхности цилиндров 3,4 и шайбы 5 совмеща ются.

Для лучшего проникновения жидкости, передающей давление,к образцу на боковой поверхности и торцах нижнего цилиндра 4 делаются небольшие углубления.

В случае необходимости размещения образца 6 в максимуме переменного магнитного поля Н шайба 5 с образцом 6 располагаются ниже составленных и совмещенных по оси С> цилиндра 3 и 4.

Операция совмещения меток главной оптической оси Сз цилиндров 3, 4 и кольцевой шайбы необходима для сохранения физикотехнических характеристик резонатора, так как в противном случае в ситуации, когда оптические оси Сз цилиндров 3, 4 и кольцевой шайбы 5 расположены произвольно

20 относительно друг друга, собственные частоты колебаний резонатора определяются эффективным значением диэлектрической проницаемости и отличаются от частот резонатора с совмещенными метками осей Сз.

Следовательно, при каждом новом измерении (новой сборке резонатора) частоты резонатора разные.

Для 3-сантиметрового диапазона волн. размеры цилиндрического резонатора моды

Н и, состоящего из двух одинаковых цилиндров и кольцевой шайбы из лейкосапфира и размещенных в обойме гильзы, следующие: диаметр цилиндров 7 мм, длина L =5 мм, наружный диаметр кольцевой шайбы 7 мм, внутренний диаметр 3 мм, высота 5=2 мм.

В одном из цилиндров на его торцах и боковой поверхности, по осевому сечению с помощью алмазного диска толщиной 0,5 мм сделаны каналы глубиной 0,5 мм для подвода жидкости к образцу. Исследуемые образцы изготовляются в виде цилиндриков

2 — 3 мм и высотой до 2 мм.