Способ управления поляризующим магнитным полем в спектрометрической аппаратуре и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01N24/10 

Недостатком известных способа и устройства для его реализации является относительно небольшой рабочий диапазон регулирования величины магнитного поля, связанный с 1|рнечнрй величиной магнитного сопротивления шунтирующей гильзы. Цель изобретения - увеличение рабочего диапазона регулирования величийы магнитного поля. Поставленная цель достигается тем что согласно способу управления поля ризующим магнитным полем в спектрометрической аппаратуре, основанному на изменении магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом в рабо чем зазоре магнитопровода, постоянны магнит перемещают относительно магни топровода с рабочим зазором без разрыва магнитной цепи. Для получения максимальных магнит ных полей постоянный магнит включают Ё магнитную цепь последовательно с рабочим,зазором,а для получения мини мальных полей - в режим короткого за мыкания по магнитной цепи. В устройстве, содержащем постоянный магнит, включенный В магнитопровод с рабочим зазором, магнитопровод выполнен составным, причем участок магнитопровода, содержащий плоский постоянный магнит, закрепленный межДУ двумя отрезками магнитопровода, размещенными на одной оси с магнитом с возможностью перемещения относительно неподвижного участка магнитопровода с рабочим зазором без нарушения магнитной цепи. На фиг. 1-6 представлено устройство для управления поляризующим магнитным полем ё спектрометрической аппаратуре, реализующее предл гаемый способ, три схемы выполнены в двух крайних положениях регулирова ния, соответствующих максимальному значению поляризующего магнитного поля (фиг. 1,3 и ) и минимальному значению (фиг. 2, и 6). Управляемый источник поляризующего магнитного поля содержит постоянный магнит 1, включенный в магнитопровод 2 с рабочим зазором 3, участок магнитопровода, содержащий .плоский постоянный магнит 1, закрепленный между двумя отрезками и 5 магнитопровода,размещенными на одно оси с магнитом 1, выполнен с воз.можностью поступательного перемещения относительно неподвижного магни1топровода 2 с рабочим зазором 3 без нарушения магнитной цепи, причем в положении, соответствующем максимальному полю, постоянный магнит 1 включен последовательно в магнитопровод 2 с рабочим зазором 3, а в положении, соответствующем минимальному полю, закорочен на корпус неподвижной части магнитопровода 2. Управление поляризующим магнитным полем осуществляется следующим образом. В исходном, положении (см. фиг.. 1, 3 и 5) магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом 1, концентрируется с помощью магнитопровода 2 в рабочем зазоре 3. В этом случае достигается максимальное значение индукции поляризующего магнитного поля, тек как постоянный магнит 1, магнитопровод 2 и рабочий зазор 3 оказываются включенными последовательно. При перемещении подвижного участка магнитопровода, содержащего постоянный магнит 1 и два отрезка 4 и 5 магнитопровода, относительно неподвижного участка магнитопровода .2 магнитный поток, .создаваемый-постоянным магнитом 1 , постепенно выключается из магнитной цепи, содержащей рабочий зазор 3. Одновременно изменяется ориг рнтация полюсов постоянного магнита 1 относительно оси неподвижного магнитопровода 2. При этом постоянный магнит постепенно переводится в режим короткого замыкания путем закорачивания магнитного потока на корпус неподвижной части магнитопровода. Такое положение (см. фиг. 2,4 и 6) постоянного магнита 1 соответствует минимальной величине индукции магнитного поля в рабочем зазоре 3. Предлагаемое техническое решение реализовано в виде источника поляризующего магнитного поля для малогабаритного спектрометра ЭПР с использованием постоянных магнитов КС-37 (на основе SmCog). Источник обеспечивает перестройку магнитного поля в диапазоне 100-7000 Гс в рабочем зазоре 17 мм.. Предлагаемый способ управления поляризующим магнитным полем и устройство, реализующее предлагаемый способ, по отношению к известным обеспечивает более широкий диапазон перестройки магнитных полей в области малых значений, так как постоян5-1ный магнит и шунтирующий участок магнитопровода в области минимальных значений магнитного поля распола гается вне магнитной цепи с рабочим зазором. Конечное магнитное сопротивление магнитопровода с рабочим за зором не оказывает шунтирующего действия на закорачивающий участок непо вижной цепи магйитопровода. Это позволяет получать практически нулевые значения индукции поляризующего магнитного поля (без учета остаточной намагниченности самого магнитопровода).. При:этом снижаются требования к .величине магнитной проницаемости шунтирующей части магнитопровода, так как в предлагаемом, техническом решении несущественно соотношение .магнитного- сопротивлени я шун тирующей части магнитопровода и магнитопровода с рабочим зазором. Формула изобретения 1. Способ управления поляризующим магнитным полем в спектрометрической аппаратуре, основанный на измене нии магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом в рабочем зазоре магнитопровода, о т л и ч а ю щ и и с-я тем, 4TOJ с целью увеличения рабочего диапазона регулирования величины магнитного поля, постоянный магнит перемещают относительно магнитопровода с рабочим зазором без разрыва магнитнойцепи. 7 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что для получения максимальных магнитных полей постоянный магнит включают в магнитную цепь последовательно с рабочим зазором а для получения минимальных полей в режим короткого замыкания по магнитной цепи. 3.Устройство для управления поляризующим магнитным полем в спектрометрической аппаратуре,«содержащее постоянный магнит, включенный в магнитопровод с рабочим зазором, отличающееся тем, что магнитопроврд выполнен составным, причем участок магнитопровода, содержащий плоский постоянный магнит, закреп ленный между двумя отрезками магнитопровода , размещенными на одной оси с магнитом, выполнен с возможностью перемещения относительно неподвижного участка магнитопровода с рабочим зазором без нарушения магнитной цепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Марон Р. С.,Позняк А. Л., Шушкевич. С. Аппаратура для исследо- вания электронного парамагнитного резонанса. Л., Энергия, 1968, с. 93-96. 2.Авторское свидетельство СССР № 823995, кл. G 01 N2V10, 1980 (прототип).