Гомодинный спектрометр эпр

Гомодинный спектрометр эпр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Соцмалистнческмк

Республик (6l) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 11.04.77 (21) 2475517/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 05.04.79рюллетень № 1

Дата опубликования описания 08. 04. 79. Kn.

01 М 27/78

Гавударстввнньй квинтет

СССР нв делам изабретеннк н юткрытнй

ДК 539. 172.

3 (088.8) В. р, ) ицович, В. Ф. Стельмах и Л. В. Бвирко (72) Авторы, изобретения (7ô) Заявители (54) ГОМОДИННЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭПР

Изобретение относится к технике .электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть исгользовано в рациотехнической и цругих отраслях промышленности при изготовлении спектрометров ЭПР.

Известны спектрометры, содержащие генератор сверхвысоких частот (СВЧ), циркулятор, измерительный резонатор, фазовый детектор СВ; (1j.

Величина смешения на детекторе, необхоцимая цля обеспечения м аксимальной чувствительности, реализуется только при оцном значении мощности.

Наиболее близким техническим реше- 15 нием является гомоцинный спектрометр

ЭПР, соцержащий генератор СВЧ, последовательно соециненные с HHt t с одной стороны циркуля тор, измерительный ре20 зонатор, с цругои стороны — гомоцинный канал с пеглощаюп,им ослабителем мощности СВЧ, фазовый детек гор СВЧ, друг ой вхоц которо1.0 связан с резонатором, и систему регистрации сигнала

ЭПРu °

Такой спектрометр ЭПР имеет слецующие нецостатки. При изменении Molllности СВЧ, поцаваемой в измерительный резонатор, существенно изменяется величина смеше ия на детекторе СВЧ и для обеспечения оптимального смещения на детекторе необходим а поцстройка гомоцинного канала.

В результате цля получения максимальной чувствительности при регулировке мощности СВЧ в измерительном резонаторе требуется постоянная коррекция величины мощности, проходящей по гом о ци иному каналу. При и о цаче м а ксив м альной мощности в измерительной резонатор часть отраженной от резонатора мощности суммируется с мощностью гомоцинного канала, что привоцит к существенному нарушению режи ма цетектора и к бесполезным потерям части энергии генератора СВ -; в гомодинном ка» нале. Кроме того, большие г пбариты

655(3555

1. Гомодинный спектрометр ЭПР, содержащий генератор СВЧ, послецовательно соединенные с ним, с одной стороны, ,циркулятор, измерительный резонатор, с

:другой стороны, гомодинный канал с пог-! лощающим ослабителем мощности СВЧ, фазовый детектор СВЧ, другой вхоц ко.торого связан с резонатором, и систе;му регистрации сигнала ЭПР, отличающийся тем, что, с целью стабилизации чувствительности при изал менении мощности СВЧ в резонаторе, 40 между циркулятором и генератором СВЧ

ы- включен отражающий ослабитель мошнос» ти СВЧ и второй циркулятор, первый вхоц которого соединен с генератором

СВЧ; второй - с отражающим ослаби45 телем, а третий - с входом гомодинного канала.

2. Гомодинный спектрометр ЭПР по п. 1, отличающийся тем, что, ослабитель мощности выполнен в

50 вице регулируемой диафрагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марон P. С. и цр. Аппаратура для исследований электронного парамаг55 нитного резонанса. Л., Энергия, 1968, г Р с. 54-64.

2. Проспект выставки фирмы

Брукер 4, Г.», Москва, 1975. элементов блока СБЧ, например, ответвителя и поглощающего ослабителя измерительного канала, не цавт воэможности уменьшить габариты тракта СВЧ и спектрометра ЭПР в целом.

Цель прецлагаемого изобретения— стабилизация чувствительности при изменении мощности СВЧ в измерительном резонаторе. ,Цля этого в известном. спектрометре

ЭПР между циркулятором и генератором СВЧ включевы отражающий ослабитель мощности СВЧ и второй циркулятор, первый вхоц которого соецинен с генератором СВЧ, второй - с отражающим ослабителем, а третий - с входом гомодинного канала, а также тем, что ослабитель мощности выполнен в виде регулируемой диафрагмы.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого спектрометра ЭПР.

Предлагаемый спектрометр содержит генератор 1 СВЧ мощности, измерительный канал, состоящий из последовательно включенных циркулятора 2, отражающего ослабителя 3, циркулятора 4 и измерительного резонатора 5; гомоцинный канал, состоящий из поглощающего ослаби тели

6 и фазоврашателя 7, фазовый цетектор

8 и систему 9 регистрации.

Мощность СВЧ от генератора 1 через. циркулятор 2 подается на отражающий ослабитель 3. Часть этой мощности, необходимая для измерений и регулируемая отражающим ослабителем 3, проходит через циркулятор 4 в измерительный резонатор 5. Остальная часть мощности СБЧ направляется от отражающего ослабителя с

3 через циркулятор 2 в гомодинный кан и создает необходимое смешение СВЧ на фазовом детекторе 8. При полностью откр том отражающем ослабителе 3 практически воя мощность генератора СВЧ поступает в измерительный резонатор 5, а отраженная от резонатора 5 мощносты обеспечивает смешение СВЧ на детекторе 8. Оптимальный уровень смешения задается известными способами, например, с помощью согласующих элементов резонатора. Поскольку в этом случае отсутствует отражение мощности СВЧ в гомодинный канал, оптимальный режим детектора СВЧ не нарушается. Кроме того, видно, что отсутствуют потери энергии генератора в гомоцинном канале. В случае максимального ослабления мощностии СВЧ, поцаваемой в нзмерйтельный

Резонатор 5, оптимальное смешение на цетекторе обеспечивается главным образом за счет мощности, поступающей rro гомодинному каналу, с помощью оцйократной установки ее величины поглошающим

5 ослабителем 6. В случае частичного ослабления мощности СВЧ, поцаваемой в резонатор 5,. оптимальное смещение цетектора обеспечивается благоцаря сложению мощностей грмоцинного и измерительного каналов

Таким образом, благодаря использованию новых малогабаритных СВЧ-элементов-циркуляторов и отражающих ослабителей, например, на основе полупроводни1% ковых p-j - p диодов, достигается уменьшение размеров тракта СВЧ и спектрометра ЭПР в целом.

Благодаря предлагаемой схеме обеспечения оптимального режима работы

20 детектора достигается простым способом повышение чувствительности и экономичности спектрометра во всем диапазоне регулировки мощности СВЧ в измерительном резонаторе.

2$ формула изобретения

Г

Составитель В. Филиппов

Редактор Ь. Павлов Texpen M. Петко Коррекгор С. Шекмар

Заказ 1505/33 Тираж 1089 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

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

Филиал П1!П "Патент, г, Ужгороц, ул. Проектная, 4