Индикатор напряженности магнитного СВЧ поля Советский патент 1983 года по МПК G01N27/72 

(5) ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО СВЧ ПОЛЯ .

V

Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано при конструировании радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и анализе парама - нитных физико-химических и биологических объектов.

Известно применение гамма-облученного глицилглицинав качестве индикатора напряженности магнитного СВЧ поля СП.

Отсутствие возможности изменять параметру дублетного спектра гаммаоблученного глицилглицина обуславливает ограниченный диапазон определяемых значений поля (0, гс). Процесс облучения является сложным и трудоемким, требует наличия и дорогостоящего оборудования. Необходимость облучения и дальнейшего хранения облученного глицилглицина в .вакууме еще больше повышает трудоемкость приготовления индикатора напряженности магнитного СВЧ поля Н

И ограничивает возможности его применения.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона индикатора напряженности магнитного СВЧ поля.

Предлагается применение гумата уранила в качестве индикатора напряженности магнитного СВЧ поля.

На фиг. 1 изображена форма спектра ЭПР-поглощения гумата уранИла,

10 полученного обработкой гуминовых кислот раствором соли уранила в течение 30 мин; на фиг. 2 - зависимость, отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов от напряженнос15ти магнитного СВЧ поля Н (кривая 1),. зависимость ширины исходного сигнала от напряженности магнитного СбЧ поля Н (кривая 2), зависимость ширины дополнительного сигнала от напряжен20ности магнитного СВЧ поля Н (кривая 3); на фиг. 3 и - аналогичные зависимости (кривые 4-6) для гумата уранила, полученного обработкой гу3миновых кислот раствором соли ypaffMла в течение 5 мин; на фиг. 5 зави симость отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов в цилиндрическом (кривая 7) и трямоуголь ном (кривая 8) резонаторах от уровня микроволновой мощности, Гуматы уранила являются основной урансодержащей частью каустобиолитных урановых руд, используемых для получения ядерного горючего. Гуматы уранила являются также отходами производства при очистке радиоактивных стоков. Гуминовые кислоты характеризуются наличием синглетного спектра ЭПР-поглощения шириной гс. При обработке их соединением уранила в них появляется дополнительный сигнал, сдвинутый в сторону больших полей (фиг. 1 и 3). Форма спектров ЭПР-поглощения гуматов уранила меняется в зависимости от уровня магнитного СВЧ поля Н на образце (фиг. 1 и 3). Поскольку в эксперименте используется навеска гумата уранила величиной не более 10 мг, интенсивность даваемого им излучения значительно меньше допустимого уровня. Из фиг. 1 и 2 следует, что с повы шением напряженности магнитного СВЧ поля Н- отношение амплитуд исходного сигнала к дополнительному падает, а ширины сигналов меняются. Форма cnekYpa ЭПР-поглощения данного образ ца гумата уранила меняется в интервале значений напряженности магнитного СВЧ поля Н от 0,003 до 0,1 гс. В случае второго образца спектр ЭПР-поглощения гумата уранила обусловлен двумя основными сигналами, однако в данном образце амплитуда дополнительного сигнала слабее исходного (фиг. З). Форма спектра ЭПР-поглощения (фиг. 3 и ) меняется в интервале значений Н от 0,02 гс и выше. Из фиг. k следует, что из 4енение формы сигнала ЭПР-поглощения гумата уранила будет иметь место и при значениях Н, значительно больших 1 гс. Применение известного гумата уранила в качестве индикатора напряженности магнитного СВЧ поля стало возможным благодаря обнаружению в спектре ЭПР-поглощения гумата уранила двух сигналов ЭПР, зависимости ширин данных сигналов и отношения их амплитуд от величины магнитного поля и возможности изменять параметры спектра ЭПР-поглощения гумата уранила. Предлагаемый индикатор напряженности магнитного СВЧ поля обеспечивает более широкий диапазон определяемых значений Н (в сторону малых значений до 0,003 гс, в сторону больших - практически без ограничения). Процесс получения предлагаемого индикатора намного проще и дешевке по сравнению с известным индикатором, так как гумат уранила является побочным продуктом производства, в связи с чем может быть получен в достаточных количествах для проведения исследований релаксационных параметров образцов и конструирования радиоспектрометров ЭПР. Формула изобретения Применение гумата уранила в качестве индикатора напряженности магнитного СВЧ поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Приборы для научных исследований, 1973, №Ч, с. 78-81.

aff,

Af Hr fffffff

fffff.ftC

Фиг.

л4

j

U2

Ul

ЛН.гс

/г

8 0.00/o.ffffes ff.ffffj aof ff f Фиг. 2. « УллЧ,

3,0

f.O

Oifff 0,0ff 0f / ff.Jf ff.S to

Ф9(.4

10

г.о

/

но

rff

т

0Vf.J