Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса и устройство для его осуществления

Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике ЭПР и может быть использовано при изготовлении радиоспектрометров ЭПР. Целью изобретения -является повышение чувствительности и снижение трудоемкости настройки радиоспектрометра. Для этого регистрация сигналов ЭПР на прямом и обратном участках треугольной развертки магнитного поля осуществляется при противофазном смещении фазочувствительного детектора. СВЧ, причем из реализации, полученной на одном участке треугольной развертки магнитного поля, вычитается реализация, полученная на другом ее участке. Устройство, реализующее , данный способ, дополнительно содер- . жит управляемый преобразователь кода, фазовращатель, состоящий из плавного и дискретного фазосдвигающих устройств . 2 с,п. ф-лы, 1 ил. i (Л со сд 00 00

союз советских социАлистических

РЕаЪБЛИК

„„Я0„„1315881 А 1

Дб11 4 G 01 V 24/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /: :

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3983524/31-25 (22) 29.11.85 (46) 07 ° 06.87. Бюл ° 9 21 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государст.венном университете им, В,И, Ленина (72) В.П. Афанасенко, Б, Е. Куликов- . ских, Г,И, Ромбак и В,П. Яновский (53) 538.113(088.8) (56) Радиоспектрометр ЭПР "Е-12", Техническое описание и инструкция по эксплуатации фирмы "Вариан" (CIA), 1976..

Анисимов Г.К. и др. Безмодуляционный метод регистрации сигналов эдектронного парамагнитного резонанса. Л.: 1979. (54 1 СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ ЭЛЕКТ

РОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике

ЭПР и может быть использовано при изготовлении радиоспектрометров ЭПР, Целью изобретения .является повышение чувствительности и снижение трудоемкости настройки радиоспектрометра, Для этого регистрация сигналов ЭПР на прямом и обратном участках треугольной развертки магнитного поля осуществляется при противофаэном смещении фазочувствительного детектора, СВЧ, причем из реализации, полученной на одном участке треугольной развертки магнитного поля„ вычитается реализация, полученная на другом ее участке. Устройство, реализующее . данный способ, дополнительно содержит управляемый преобразователь кода, фазовращатель, состоящий из плавного и дискретного фаэосдвигающих устройств, 2 с,п. ф-лы, 1 ил. !

81 2

15 и дискретное фазосднигающее устройство 16.

Устройство работает следующим образом.

Электромагнит 8 с блоком 9 питания создает поляризующее магнитное поле, низкочастотная треугольная периодическая развертка которого осуществляется блоком 12 развертки с помощью катушки, 13 развертки, При этом закон изменения магнитного поля в процессе периодической развертки формируется цифроаналоговым преобразователем ll под управлением многоканального накопителя 10 спектров

ЭПР, Необходимая для задания оптимального смещения фазочувстнительного детектора 5 СВЧ мощность опорного сигнала поступает от генератора 1

СВЧ через направленный ответвитель

2 по гомодинному каналу, Предварительная настройка устройства с помощью плавного фаэосдвигающего устройства 15 фазовращателя 4 обеспечивает возможность наблюдения линий поглощения и дисперсии. В процессе развертки поляризующего магнитного поля при прохождении резонансных условий на выходе рабочего резонатора 3 формируется сигнал ЭПР и поступает на второй вход фаэочувствительного детектора 5 СВЧ, Фаза опорного СВЧ„ поступающего по гомодинному каналу на первый вход фазочувствительнаго детектора 5 СВЧ, определяется плавным 15 и дискретным

16 фазосдвигающими устройствами. Продетектированнйй фазочувствительным детектором 5 сигнал ЭПР усиливается в приемнике 6 сигналов, преобразуется аналого-цифровым преобразователем 7 в цифровой код, который через управляемый преобразователь 14 кода поступает на вход многоканаль,ного накопителя 10 и синхронно сум-! ,мируется, Автоматическая компенсация уровня нулевой линии, смещение которой происходит в результате производимых в процессе настройки радиоспектрометра и поиска спектральных линий изменений условий регистрации, существенно снижает трудоемкость настройки радиоспектрометра, 40

Устройство, осуществляющее . способ, содержит генератор 1 СВЧ, направленный..ответнитель 2, рабочий резонатор 3, фазовращатель 4, фазочувствительный детектор 5 СВЧ, приемник

6 сигналов, аналого-цифровой преобразователь 7, электромагнит 8 с блоком 9 питания, многоканальный накопитель 10 спектров ЭПР, цифроаналоговый преобразователь 11, блок 12 развертки с катушкой 13 развертки, управляемый преобразователь 14 кода, плавное фаэосдвигающее устройство

Детектирование сигналов ЭПР на

СВЧ фазочувстнительным детектором 5

СВЧ на прямом и обратном участках треугольной развертки осуществляется при пративофаэном смещении фаэочунствительнаго детектора 5 СВЧ, что обеспечивается изменением упранляющего сигнала на выходе. блока 12 развертки и, следовательно, инвертирова" нием фазы опорного сигнала в экстремальных точках развертки магнитного поля. В результате этого на вход

1 13158

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано н приборостроительной промышлейности при изготовлении радиоспектрометрон ЭПР, Цель изобретения — повышение чувствительности и снижение трудоемкости настройки радиоспектрометра, На чертеже приведена блок-схема 10 радиоспектрометра, реализующего предлагаемый способ регистрации сигналов

ЭПР.

В предлагаемом способе в результате регистрации спектра на прямом и обратном ходе треугольной развертки магнитного поля при противофазном смещении фазочувствительного детектора СВЧ и вычитании сигнала, полученного на одном участке развертки, 20 иэ сигнала, полученного в том же периоде развертки на другом ее участке, происходит взаимная компенсация обусловленных смещением нулевой линии постоянных составляющих регистрируемых за один период развертки сигналов и накопление (увеличение в два раза за период развертки) их переменных составляющих, т,е, сигналов

ЭПР, что обеспечивает возможность нахождения истинного значения ну:левой линии и сужение динами ческого диапазона, Это, н свою очередь, позволяет более эффективна использовать обмен памяти и повысит ь З5 чувствительность радиоспектрометра, 3 131588

2. Устройство для регистрации сигналов электронного парамагнитного. резонанса, содержащее генератор СВЧ, последовательно соединенные с ним через направленный ответвитель с одной стороны рабочий резонатор, с другой стороны гомодинный канал с фазовращателем и фазочувствительный детек-. тор СВЧ, второй вход которого соединен с рабочим резонатором, подключенные к выходу фаэочувствительного детектора СВЧ последовательно соединенные приемник сигналов и аналогоцифровой преобразователь, электромагнит с блоком питания и последовательно включенные многоканальный накопитель спектров ЭПР, цифроаналоговый преобразователь, блок pasвертки с катушкой развертки, при этом рабочий резонатор и катушка

35

55 аналого-цифрового преобразователя 7 на прямом и обратном участках треугольной развертки поступают реализации с противофазными сигналами ЭПР и совпадающими по величине и знаку постоянными составляющими, обусловленными смещением нулевой линии в приемнике 6 сигналов, Синхронное накопление преобразованных в цифровую форму низкочастот- Щ ных сигналов ЭПР, зарегистрированных

15 щий сигнал с выхода блока 12 разверт- 2р эа один период развертки, осуществляется в результате синхронного вычитания регистрируемого на обратном участке развертки сигнала ЭПР из сигнала ЭПР, зарегистрированного на прямом участке развертки. С этой целью на участке развертки с нарастающей индукцией магнитного поля управляюки отключает управляемый преобразователь 14 кода, что обеспечивает поступление на вход многоканального накопителя 10 спектров ЭПР прямого ко,да и, следовательно, синхронное суммирование регистрируемого на этом участке развертки сигнала ЭПР с содержимым накопителя 10>

На участке развертки со спадающей индукцией магнитного поля управляющий сигнал с выхода блока 12 развертки включает управляемый преобразователь 14 кода, в результате чего на вход многоканального накопителя 10 поступает дополнительный код преобразованных в цифровую форму мгновенных значений сигнала ЭПР и, следовательно, из содержимого запоминающего устройства накопителя 10 синхронно вычитается регистрируемый на этом участке развертки сигнал ЭПР, Таким образом, в каждом периоде периодической треугольной развертки производится синхронное суммиро- вание сигнала ЭПР, зарегистрированного на участке с нарастающей индукцией, и синхронное вычитание сигнала ЭПР, зарегистрированного на участ-5р ке со спадающей индукцией магнитного поля, что приводит к компенсации постоянной составляющей этих сигналов

I и к сложению их переменных составляющих, т,е, сигналов ЭПР. Синхронное суммирование полученных за каждый период развертки сигналов ведется до обеспечения заданного отношения сигнал/шум, t 4

Формула изобретения

1, Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса, включающий создание низкочастотной треугольной периодической развертки магнитного поля, детектирование сигнала .ЭПР фаэочувствительным детектором СВЧ, усиление широкополосным усилителем, преобразование в цифровой код и синхронное суммирование многоканальным накопителем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и снижения трудоемкости настройки радиоспектрометра, детектирование сигналов ЭПР на прямом и обратном участках треугольной развертки магнитного поля осуществляют при противофазМом смещении фаэочувствительного детектора СВЧ, причем из сигнала, полученного на одном участке треугольной развертки магнитного поля, вычитают сигнал, полученный на другом ее участке. развертки размещены между полюсными .наконечниками электромагнита, о т .-. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и снижения трудоемкости настройки радиоспектрометра, в него дополнительно введен управляемый преобразова-. тель кода., а фазовращатель выполнен в виде последовательно соединенных плавного фазосдвигающего устройства с диапазоном сдвига фазы 0 — 180 и дискретного фазосдвигающего устройства с шагом дискретизации 1 80О, Составитель А. Федоров

Техред М. Ходанич Корректор В, Бутяга

Редактор П. Гереши

Заказ 2354/46 Тираж 776 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная, 4

5 131588! . 6 причем управляющий выход блока раэ- информационный вход которого подклювертки соединен с управляющими вхо- чен к выходу аналого-цифрового предами дискретного фаэосдвигающего обраэователя, а выход соединен с устройства и преобразователя кода, входом накопителя спектров ЭПР.