Малогабаритный спектрометр электронного парамагнитного резонанса

Малогабаритный спектрометр электронного парамагнитного резонанса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготорлении малогабаритных спектрометров ЭПР. Целью изобретения является повышение точности регистрации спектров ЭПР. Устройство дополнительно содержит датчик магнитного поля, соединенный с блоком модуляции, состоящим из резонансного усилителя, задатчика амплитуды модуляции и дифференциального усилителя и устраняющим зависимость амплитуды модуляции магнитного поля от текущего значения напряженности поляризующего магнитного поля. 1 ил. со О5 со о со со N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 N 24 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

= — -.

«о . фр1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ..,. ц

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 823995 (21) 4102825/31-25 (22) 28.07.,86 (46) 30.12.87. Бюл. У 48 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина (72) Б.Е.Куликовских, М.Г.Лившиц, Г.И.Ромбак и В.П.Яновский (53). 538.113 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 823995, кл. G 01 N 24/10, 1981. (54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕК-.

ТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

„„SU„„1363039 A 2 (57) Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготовлении малогабаритных спектрометров ЭПР. Целью изобретения является повышение точности регистрации спектров ЭПР. Устройство дополнительно содержит датчик магнитного поля, соединенный с блоком модуляции, состоящим из резонансного усилителя, задатчика амплитуды модуляции и дифференциального усилителя и устраняющим зависимость амплитуды модуляции магнитного поля от текущего значения напряженности поляризующего магнитного поля. 1 ил.

1363039 2

Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготовлении малогабаритных спектрометров электронного парамаг5 нитного резонанса (ЭПР) .

Цель изобретения — повышение точности регистрации спектров ЭПР, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого малогабаритного спектрометра ЭПР.

Спектрометр ЭПР содержит магнит 1, 2 с катушками 3 и 4 модуляции и маг-. нитопровод в виде двух половин S и 6 полого цилиндра, плотно соединенных между собой через диамагнитную шайбу

7, снабженный ферромагнитной гайкой

8, перемещающейся по телу цилиндра, рабочий резонатор 9 с образцом 10, расположенный в зазоре между полюсами 20 постоянного магнита 1, 2, блок 11

СВЧ, соединенный с первым входом системы 12 регистрации, блок 13 модуляции магнитного поля, который с одной стороны соединен с вторым входом си- 25 стемы 12 регистрации, а с другой стороны — с катушками 3 и 4 модуляции, и датчик 14 магнитного поля, расположенный в зазоре между полюсами постояннбго магнита 1, 2. Блок 13 модуля- 30 ции магнитного поля состоит из резонансного усилителя 15, задатчика 16 амплитуды модуляции и дифференциального усилителя 17, входы которого соединены с выходом резонансного усилителя 15 и с первым выходом задатчика

16 амплитуды модуляции, причем вход резонансного усилителя 15, второй выход задатчика 16 амплитуды модуляции и выход дифференциального усилителя 40

17 являются соответственно входом, первым и вторым выходами блока 13 модуляции.

Спектрометр работает следующим образом.

Исследуемый парамагнитный образец

10 помещают в электромагнитное СВЧполе, возбуждаемое блоком 11 СВЧ з рабочем резонаторе 9, поляризующее магнитное поле, создаваемое с помощью постоянного магнита 1, 2, и магнитное поле модуляции, создаваемое блоком

13 модуляции посредством катушек 3 и 4 модуляции. При выполнении резонансных условий в процессе развертки 55 поляризующего магнитного поля сигнал

ЭПР на частоте модуляции поступает на первый вход системы 12 регистрации„ обеспечивающей его регистрацию на частоте модуляции поляризующего магнитного поля, при этом необходимый для регистрации опорный сигнал поступает на второй вход системы 12 регистрации с первого выхода блока 13 модуляции.

Изменение величины напряженности поляризующего магнитного поля в зазоре между полюсами постоянного магнита 1, 2 в процессе развертки осуществляется изменением магнитного сопротивления зазора магнитопровода 5, 6, образованного диамагнитной шайбой 7, путем перемещения по телу цилиндра магнитопровода 5, 6 ферромагнитной гайки 8.

Установка требуемой величины амплитуды поля модуляции поляризующего магнитного поля производится путем сравнения выходного напряжения резонансного усилителя 15, амплитуда которого пропорциональна напряженности поля модуляции в зазоре между полюсами постоянного магнита 1, 2, измеряемой датчиком 14 магнитного поля, и снимаемого с второго выхода задатчика 16 амплитуды модуляции напряжения, амплитуда которого определяется заданным посредством задатчика 16 значением амплитуды поля модуляции.

Дифференциальный усилитель 17 (усилитель ошибки) формирует сигнал соответствующего знака, пропорциональный отклонению значения амплитуды модуляции, задаваемой эадатчиком, от действительного значения амплитуды моду-, ляции поляризующего магнитного поля в зазоре между полюсами постоянного магнита 1, 2, измеряемой датчиком 14 магнитного поля. Выходной сигнал дифференциального усилителя 17 подается на катушки 3 и 4 модуляции поляризую-щего магнитного поля, замыкая тем самьм отрицательную обратную связь системы стабилизации амплитуды поля модуляции поляризующего магнитного поля. Таким образом, обеспечивается стабильность амплитуды поля модуляции и исключается ее зависимость от текущего значения напряженности поляризующего магнитного поля и, следовательно, обеспечивается повышение точности регистрации сигналов ЭПР.

В предлагаемом устройстве стабильность амплитуды поля модуляции при достаточно большом коэффициенте петлевого усиления системы стабилизации амплитуды поля модуляции определяется

3 1363039 4 параметрами датчика 14 магнитного датчик магнитного поля, соединенный поля и стабильностью напряжения, сни- с входом блока модуляции магнитного маемого с первого выхода задатчика поля, причем последний состоит иэ

16 амплитуды модуляции, и не зависит резонансного усилителя, эадатчика

5 от текущего значения напряженности амплитуды модуляции и дифференциальполяризующего магнитного поля. ного усилителя, входы которого соединены с выходом резонансного усилителя

Формула изобретения

1 и с первым выходом задатчика амплитуМалогабаритный спектрометр.элект- 10 ды модуляции, причем вход резонансноронного парамагнитного резонанса го усилителя, второй выход задатчика (ЭПР).по авт. св. Ф 823995, о т л и — амплитуды модуляции и выход дифференч а ю шийся тем, что, с целью циального усилителя являются соответповышения точности регистрации спект- ственно входом, первым и вторым выхора ЭПР, он дополнительно содержит 1б дами блока модуляции.

1

Составитель А.Федоров

Редактор И.Рыбченко Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 6396/32 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