Зонд для ярм магнитометра

Зонд для ярм магнитометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмя

С оцнапмстнчесння

Республнк >789954

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.05.78 (21) 2620340/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 231280 Бюллетень К 47

Дата опубликования описания 25,1230 (51)М К 3

С- 01 R 33/08

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 317..44 (088.8) (72) Авторы иЗОбрвтЕНия

А. А. Глущенко, Н, H. Карагай, A. Я. Лаптиенко

В. В. Пермяков и A. О. Хребтов

Специальное конструкторско-технологическое - бюро

Донецкого физико-технического института

AH HH G CCP (71) Заявитель (54) ЗОНД ДЛЯ ЯМР МАГНИТОМЕТРА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения магнитных полей на основе метода ядерного магнитного резонанса. 5

Известно устройство для измерения магнитных полей в объемах, имеющих .температуру жидкого гелия «17.

Недостатком этого устройства являются размещенные части радиотех- 10 нической схемы в гелиевой ванне, для чего требуются специальные радиотехнические элементы, и невозможность измерения магнитных полей при комнатных температурах. 15 ,Известно также устройство для измерения магнитных полей, которое содержит пороговый генератор, зонд, включающий датчик с контейнером со спинсодержащим веществом, высокочас- 2О тотную катушку, намотанную вокруг датчика. Зонд расположен в криостате с жидким гелием. Существенной особенностью данного устройства является вынос из кри >стата соединения ка-, 2$ тушки и порогового генератора. Оно осуществляется посредством жесткого коаксиала длиной 1 м, который для обеспечения соответствукщего частотного диапазона подключается к поро- Зр говому генератору сменными кабелями различной длины (23.

Недостаток устройства заключается в том, что для соединения датчика с пороговым генератором, помимо жест— кого коаксиала, нужны кабели, а также ограниченный набор спинсодержащих веществ, несменяемость образца, и, как следствие, ограниченный диапазон рабочих температур.

Цель устройства — измерение напряженности магнитного поля в широком интервале температур.

Указанная цель достигается тем, что в зонде для ЯМР магнитометра, содержащем датчик с высокочастотной катушкой и контейнером со спинсодержащим веществом, пороговый генератор и соединительную линию между ними, выполненную в виде жесткого коаксиала, внутри коаксиала, по всей его длине расположены шайбы с отверстиями для прохода гелия, на Обоих концах коаксиала установлены разъемы, к одному иэ которых подключен пороговый генератор, а к другому — датчик, снабженный катушкой модуляции, причем в верхней части коаксиала выполнен патрубок с герметично-установленными вводами, соединенными

789954"

4 катушкой модуляции проводами, размещенными внутри коаксиала.

При этом разъем, соединяющий коаксиал с пороговым генератором, выполнен герметичным, кроме того высокочастотная катушка закреплена в от5 верстии каркаса датчика, а контейнер со снинсодержащим веществом установлен внутри высокочастотной катушки с возмощностью его замены.

На фиг. 1 изображен общий нид зонда для ЯИР магнитометра в разрезе; на фиг. 2 — схема зонда при использовании его для измерения магнитных полей сверхпроводящих соленоидов.

Зонд состоит из трех отдельных функциональных узлов: датчика 1, t5 соединительной линии, выполненной н виде жесткого высокочастотного коаксиала 2 и порогового генератора 3, Датчик 1 содержит каркас 4 с отверстиями, н котором размещены высо- 20 кочастотная (ВЧ) катушка 5 с контейнером со спинсодержащим веществом 6 и низкочастотная (НЧ) катушка 7 модуляции. B датчике 1, предназначенном для измерения магнитных полей, силовые линии которых перпендикулярны оси коаксиала 2, катушка 7 модуляции располагается перпендикулярно как оси коаксиала 2, так и оси ВЧ катушки 5. Датчик 1 окружен экраном Зо

8, представляющим собой отрезок трубы коаксиала 2.

На обоих концах коаксиала 2 установлены разъемы 9 и 10; Высокочастотный разъем 9 соединяет пороговый 35 генератор 3 с коаксиалом 2.

Разъем 10 соединяет датчик 1 с коаксиалом 2. С датчика 1 на разъем

10 выходят провода с ВЧ катушки 5 и катушки 7 модуляции. С коаксиала 2 на разъем 10 выходят центральный 40 проводник 11 коаксиала 2, который своим вторым концом подключен к разьему 9 и провода 12 питания катушки

7 модуляции, которые размещены внутри коаксиала 2. 45

Для крепления центрального проводника 11 и проводов 12 питания катушки 7 модуляции внутри трубы коаксиала 2 служат фторопластовые шайбы 13 с отверстиями.В верхней части коаксиала 2 выполнен патрубок 14,служащий для подключения зонда к системе газосбора, при работе зонда при низких (гелиевых) температурах. На патрубке 14 размещены вводы 15,служащие для ,подключения проводов питания 12 катушки 7 модуляции к источнику cMI íàла модуляции.

При работе зонда в жидком гелии наружная труба коаксиала 2 укрепляется во фланце 16 криостата .17 посред- 4Q ством простого сальникового резинового уплотнения 18, допускающего перемещение зонда вдоль оси беэ нарушения герметичности. В криостате 17 расположен сверхпроводящий соленоид 45

19 (фиг. 2), Высокочастотная катушка 5 датчика 1 вместе с распределенными индуктивностью и емкостью кааксиала 2 составляют часть резонансного контура порогового генератора 3.

При регистрации топографии магнитного поля зонд коаксиалом 2 крепится к механизму, осуществляющему перемещение (на фиг. 2 не показан),а проводники 12 модуляции располагаются внутри коаксиала 2, что обеспечивает их целостность и не мешает герметизации коаксиала 2 в криостате 17 при работе в гелиевой области температур, когда датчик 1 находится в ванне с жидким гелием, порогоный генератор 3 при комнатной температуре, а труба коаксиала 2 зажимается в резиновом уплотнении 18 на фланце криостата 17 таким образом, чтобы при движении зонда не было утечки гелия н атмосферу. Патрубок 14 у верхнего конца коаксиала 2 подключается к системе газосбора, чем устраняется возбуждение столба гелия н коаксиале 2.

Формула изобретения

1. Зонд для ЯМР магнитометра, содержащий датчик с высокочастотной катушкой и контейнером со спинсодержащим веществом, пороговый генератор и соединительную линию между ними, выполненную в виде жесткого коаксиала, отличающийся тем, что, с целью измерения напряженности магнитного поля в широком интервале температур,,внутри коаксиала, по всей его длине расположены шайбы с отнерстиями для прохода гелия, на обоих концах коаксиала устанонлены разъемы, к одному из которых подключен пороговый генератор, а к другому датчик, снабженный катушкой модуляции, причем в верхней части коаксиала выполнен патрубок с герметично установленными вводами, соединенными с катушкой модуляции проводами, размещенными внутри коаксиала.

2. Зонд по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что разъем, соединяющий коаксиал с пороговым генератором, выполнен герметичным.

3. Зонд по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что высокочастотная катушка закреплена в отверстии каркаса датчика, а контейнер со спинсодержащим веществом установлен внутри высокочастотной катушки с возможностью его замены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Приборы для научных исследонаний", Р 1, 1975, с. 65.

2. Journai of Scientific instruments", 1966, ч. 43, р. 581.

789954

Сост авитель B. Новожилов редактор А. Шандор Техред С.МигУнова Кор ректор E. Папп

Заказ 9129/76 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная,4