Радиоспектрометр эпр

Радиоспектрометр эпр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 52765>

-» (Ф -»

i (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено04.06.75 (21)2141269/25 (51) М. Кл.е

6 01 и 27/78 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный квинтет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 05.09.76 Бюллетень № 33 ! (46) Дата опубликования описания11,07.77 (53) УДК538.69:539. .124.14(088.8), (72) Авторы изобретения

Б, В. Ожерельев, А. М.; Гердов и Г. С. Грицевский (71) Заявитель (54) РАДИОСПЕКТРОМЕТР ЭПР

Изобретение относится к технике спектроскопии электронного парамагнитного ре,зонанса {ЭПР),. в частности к радиоспектрометрам ЭПР с линейной разверткой напряженности магнитного поля. Оно может быть использовано для проведения исследований .в химии, оптике и биологии.

Известный радиоспектрометр ЭПР j Ц, содержащий резонатор, блок регистрации, электромагнит и усилитель стабилизатора щ

: тока магнита, имеет только возрастающую пилообразную периодическую развертку пс ляризующего магнитного поля.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является радиоспектро- 15 метр ЭПР (21, содержащий резонатор, блок регистрации, электромагнит, усилитель стабилизатора тока магнита, датчик рассогласования, пороговое устройство, зарядный конденсатор, сопротивление, уси- 20 литель типа модулятор-демодулятор, источник опорного и модулирующего напряжения и источник регулируемого постоянного напряжения. Такой радиоспектрометр имеет. либо только падающую, либо только 25 возрастающую пилообразную развертку поляризующего магнитного поля. Кроме того, при регистрации слабого сигнала, следующего сразу после интенсивного, устанавливают точку начала развертки между этими сигналами, что не всегда возможно, либо перегружают регистрирующий тракт спектрометра.

При кратковременном появлении в спектре особенности, расположенной несимметрично относительно его центра, регистрацию всего спектра выгодно начинать со стороны особенности, прерывая развертку и начиная ее сначала, в случае если интересующая особенность не появилась, что не всегда возможно.

Спектр, зарегистрированный прибором, неудобно сравнивать с приведенными в литературе, если DHH записаны при, различI ных направлениях развертки.

Целью изобретения является получение как линейно возрастающей, так и линейно падающей пилообразной периодической развертки поляризуюшего магнитного поля.

527651

Указанная цель достигается тем, что в спектрометр ЭПР, имеющий резонатор, блок регистрации, электромагнит, усилитель стабилизатора тока электромагнита, датчик рассогласования, пороговое устройся 5 во, усилитель типа модулятор-демодулятор /М IlM/, источник опорного и модулируюшего напряжения, зарядный конденсатор, источник регулируемого постоянного напряжения и зарядное сопротивление, введены два синхронизированных между собой коммутирующих устройства, через одно из которых источник регулируемого постоянного напряжения подключен к пороговому устройству, а через другое коммутирующее устройство источник опорного и

: модулируюшего напряжения подключен к усилителю типа модулятор-демодулятор.

При малой частоте переключений развертки поляризукнцего магнитного поля в О качестве второго коммутирующего устройства может быть использован однополюсный двухпозиционный переключатель, а в качестве первого коммутирующего устройства — двухполюсный двухпозиционный переключатель. Переключатели могут быть синхронизированы, например, механической связью, При высокой частоте переключений развертки поляризующего магнитного поля ЗО коммутирующие устройства и их синхронизация между собой могут быть выполнены электронными.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлеженного радиоспектрометра; на фиг. 2 — коммутирующее устройство и его соединение с другими узлами радиоспектрометра.

Резонатор 1 (см.-фиг. 1), соединенный с блоком регистрации 2, расположен в зазоре электромагнита 3. Электромагнит подключен к усилителю 4 стабилизатора тока электромагнита. Соединенный с электромагнитом датчик рассогласования5 подключен через конденсатор 6 ко входу усилителя 4 и, кроме того, соединен со входом усилителя 7 (М-ДМ). Пороговое устройство 8 соединено с выходом усилителя 7, через коммутирующее устройство

9 (см. фиг. 1 и 2) — с источником постоянного тока 10 и через сопротивление 11с зарядным конденсатором 6 и входом усилителя 4. Источник опорного и модулирующего напряжения 12 соединен через коммутирующее устройство 13 с усилителем 7. Коммутирующие устройства 9 и 13 синхронизированы между собой связью 14. 5О

Радиоспектрометр работает следующим образом. Электромагнит 3 создает в резонаторе 1 поляризующее магнитнэе поле. В результате взаимодействия поляризованного магнитным полем образца, находящегося в резонаторе 1, с электромагнитным полем

СВЧ возникает сигнал ЭПР, регистрируемый блоком 2. При включении развертки поляризующего магнитного поля пороговое устройство 8 подает через зарядное сопротивление 11 от источника постоянного тока 10 на зарядный конденсатор 6 и вход усилителя 4 напряжение, полярность которого определяется коммутирующим устройством 9. Выходной сигнал датчика рассогласования 5 усиливается усилителем 7 и поступает на пороговое устройство 8. Знак усиления усилителя 7 определен положением коммутирующего устройства 13, которое в зависимости от того положения, в котором oHD находится (см. фиг. 2), мо« жет подавать на синхронный детектор уси; лителя 7 опорное напряжение в фазе с напряжением, подаваемым на модулятор, или в противофазе.

В одном из двух возможных положений коммутирующих устройств 13 и 9 после прохождения заданного диапазона развертки при достижении выходного сигнала усилителя 7 определенной величины пороговое устройство 8 под действием сигнала, поступающего с усилителя 7, изменяет полярность напряжения, подаваемого на зарядное сопротивление 11, на противоположную, чем достигается обратный ход развертки. После того как напряжение на входе порогового устройства 8 вернется к нулевому значению, т.е. напряженность поля электромагнита 3 достигнет уровня, установленного перед включением развертки„ пороговое устройство 8 вновь подает напряжение прямого хода развертки на зарядное сопротивление 1 1. При переключении синхронизированных связью 14 коммутирующих устройств 9 и 13 в другое положение пороговое устройство 8 подает на зарядное сопротивление 11 напряжение, которое в первом положении коммутирующего устройства 9 соответствовало обрач ному ходу, а после прохождения диапазона развертки — прямому ходу, т. е. меняет знак развертки. Работа же порогового устройства 8 не меняется, так как во втором положении коммутирующего устройства 13 изменяется фаза опорного напряжения на синхронном детекторе усилителя 7, и напря. жение на входе порогового устройства 8 имеет TOT же знак, что и в первом пэложе527651 нии коммутирующего устройства 13, несмотря на изменение знака развертки.

Таким образом, в предлагаемом радиоспектрометре производится регистрация сигнала ЭПР как при пилообразной возрастаю- 5 щей развертке, так и при пилообразной падающей развертке магнитного поля — в зависимости от положения коммутирующих ус гройств 9 и 13.

Наличие в радиоспектрометре Э Р как 10 пилообразной падающей развертки, так и пилообразной возрастающей развертки позволяет при регистрации слабого сигнала, следующего сразу после интенсивного, начинать регистрацию сигнала с хвоста 15 резонансной линии и прекращать регистрацию до поступления интенсивного сигнала. Это позволяет извлекать информацию из хвостов" резонансных линий без перегрузки регистрирующей аппаратуры интен» 20 сивным сигналом.

Кроме того, наличие в радиоспектрометре ЭПР пилообразных, падающей и возрастающей, разверток позволяет начинать развертку со стороны расположенной несим- 25 метрично кратковременно появляющейся интересующей особенности и регисгрировать весь спектр в случае появления этой особенности.

В предложенном радиоспектрометре ЭПР ЭО путем сравнения спектров, записанных при пилообразных, возрастающей и падающей, развертках, можно определить, чем объясняется асиммегрия зарегистрированного спектра: наличием слабой широкой линии @» или аппаратурным эффектом, например дрейфом или паразитным интегрированием.

Наконец, в предложенном радиоспектрометре ЭПР имеется возможность записать спектр при любом направлении развертки, что исключает трудности сравнения спектров с приведенными в литературе, если они записаны при разных направлениях раэвертки. формула изобретения

Радиоспектрометр ЭПР, содержащий ре зонатор, блок регистрации, электромагнит, усилитель стабилизатора тока электромагнита, датчик рассогласования, пороговое устройство зарядный конденсатор и сопротивление, усилитель типа модулятор-демодулятор, источник опорного и модулирующего напряжения и источник регулируемогопостоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью получения как линейнвозрастающей, так и линейно падающей nsлообразной периодической развертки поляризующего магнитного поля, он снабжен двумя синхронизиированными коммутирующими устроиствами, через одно из которых исгочник опорного и модулирующего напряжения подключен к усилителю типа модулятор-демодулятор, а источник регулируемого посгоянного напряжения подключен к пороговому устройству через другое коммутирующее устройство.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Радноспектрометр РЭ-1306. Техническое описание и инструкции по эксплуагации. Ленинград, 1974 r.

2. Радиоспектрометр РЗ-1306. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Ленинград, 1974 r.

52 7651

Составитель В. В. Минин

Редактор Т. Орловская Техред С. Беда Корректор Л. Веселовская

Заказ 864/49 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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