Спектрометр электронного парамагнитного резонанса

Спектрометр электронного парамагнитного резонанса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 534681

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскии

Социалистиыеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17.07.75 (21) 2157963/25 (51) М. Кл.з Ol N 27/78 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано05.11.76.Бюллетень № 41 (53) УДК 538.69:539. . 1 24. 1 4 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 04.03.77

Гооударстаенный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

А. Г, Котов, С. М. Белкин, В. В. Усков и В. В, Ветров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГ О ПАРАМАГНИТНОГО

РЕЗОНАНСА

Изобретение относится к устройствам .для исследования свойств вешеств методом электронного парамагнитного резонанса.

Известны спектрометры электронного парамагнитного резонанса, содержашие устройство развертки и стабилизации магнитного поля с катушками, СВЧ-блок, резонансную ячейку, приемное устройство, модулятор и индикатор tlj.

Однако низкочастотные помехи в цепи детекторов СВЧ снижают чувствительность прибора.

В известном спектрометре ЭПР, содержащем блок развертки и стабилизации магнитного поля с катушками и резонансную ячейку, соединенную с модулятором, состоящим из последовательно соединенных усилителя и генератора ВЧ-колебаний, с СВЧблоком и блоком приемника, выход которого через двухканальный строб-интегратор связан с блоком индикации, благодаря применению двухканального строб-интегратора отсутствуют низкочастотные помехи на выходе. Это позволяет регистрировать слабые сигналы ЭПР.

Однако этот прибор применим только для регистрации короткоживуших парамагнитных частиц, так как канал контроля нулевой линии в строб- интеграторе должен включаться только при отсутствии сигнала ЭПР на выходе приемника. В случае же исследования стабильных парамагнитных частиц сигнал ЭПР постоянно присутствует на входе строб-интегратора.

Из-за этого нельзя накапливать сигнал.

10 Бель изобретения - определение слабых сигналов ЭПР стабильных парамагнитных частиц.

Предлагаемый спектр ометр отличается тем, что в модулятор введены ждуший мульl5 тивибратор, модулируюший каскад и генератор импульсов, один из выходов которого связан со входом двухканального строб-интегратора, а другой через ждуший мультивибратор — с одним из входов модулируюше20 ro каскада, другой вход которого соединен с усилителем ВЧ-колебаний, а выход — с резонансной .ячейкой.

На фиг. 1 представлена блок-схема спектрометра ЭПР; на фиг. 2 приведены диаг25 раммы напряжений.

534681

Спектрометр содержит блок развертки и стабилизации магнитного поля 1 с катушками 2, намотанными на полюса магнита 3, между которыми расположена резонансная ячейка 4, СВЧ-колебания на которую поступают из СВЧ-блока 5. Резонансная ячейка связана с блоком приемника 6, выход которого через двухканальный строб-интегратор

7 подключен к индикаторному блоку 8. Мс дулятор 9 состоит из генератора ВЧ-коле- ® баний 10, через усилитель 11 подключенного к модулирующему каскаду 12, и генератора импульсов 13, также подключенного к модулируюшему каскаду через ждущий мультивибратор 14, Помимо этого, генератор импульсов 13 подключен к двухканальному строб-интегратору 7, а модулируюший каскад 12 связан с модулируюшими катушками в резонансной ячейке 4, Работает спектрометр следующим обр зом. На резонансную ячейку 4 накладывается вырабатываемое в блоке развертки и стабилизации 1 магнитное поле, медленно меняющееся по линейному закону. Сюда жепоступает по волноводному каналу сигнал СВЧ из блока 5.

Когда магнитное поле достигает определенной величины, на выходе резонансной ячейки появляется сигнал ЭПР, пропорциональный мощности СВЧ, поглощаемой вячей- + ке. Сигнал ЭПР присутствует на входе двухканального строб-интегратора 7 только во время подачи радиоимпульса на катушки модуляции резонансной ячейки.

Сигналы радиоимпупьсной модуляции вырабатываются в блоке модуляции 9 согласно графикам. представленным на фиг. 2. Частота импульсов, вырабатываемых генератором импульсов 13, может изменяться в зависимости от условий эксперимента. Импуль40 сы генератора 13 запускают ждущий мультивибратор 14, который выдает прямоугольные импульсы, представленные на графике № 3. Эти импульсы и гармонические коле45 бания с ВЧ генератора 10 поступают на модулируюший каскад 12, радиоимпульсы с которого (см. график ¹ 4) поступают на модулируюшие катушки резонансной ячейки 4, Импульсы, вырабатываемые генератором

13, поступают также на двухканальный строб-интегратор 7, в котором формируются строб-импульсы, представленные на графиках ¹¹ 5 и 6. Из графика №6следует, что стробы нулевого канала появляются во время отсутствия сигнала ЭПР на выходе приемного блока 6. Таким образомпроисходят постоянный контроль нулевой линии и накопление слабых сигналов ЭПР спектра стабильных парамагнитных частиц в стробинтеграторе 7. Накопленный сигнал со строб-интегратора поступает на индикатор 8.

Применение радиоимпульсной модуляции в спектрометре с накопителем типа двухканального строс»интегратора расширяет его возможности, так как позволяет определять спектры не TQJIbKo короткоживуших, но и стабильных парамаг нитных частиц.

Ф ормула изобретения

Спектрометр электронного парамагнит ного резонанса, содержащий блок развертки и стабилизации магнитного поля с катушками и резонансную ячейку, соединенную с модулятором, состоящим из последовательно соединенных усилителя и генератораВЧколебаний, с СВЧ-блоком и блоком приемника, выход которого через двухканальный стро интегратор связан с индикаторным блоком, отличающийся тем, что, с целью определения слабых сигналов ЭПР стабильных парамагнитпых частиц, в модулятор введены ждуц;ий мультивибратор, мс» дулирующий каскад и генератор импульсов, один из выходов которого связан со входом двухканального строб-интегратора, а другой через ждущий мультивибратор - с одним из входов модулирующего каскада, другой вход которого соединен с усилителем ВЧ-колебаний, а выход — с резонансной ячейкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Хьюзен, Хайд. Импульсный ЭПР-спектрометр. "Приборы для научных исследов ний», 1974. т.45, № 5.

534681 фиг 1

Составитель B. Минин

Редактор Б. Федотов Техред M. Левицкая Корректор В. Зорина

Заказ 5547/225 Тираж 2029 Подписное

UIIHMHH Государственногокомитета 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