Источник поляризующего магнитного поля для спектрометрической аппаратуры Советский патент 1983 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к техничес кой физике и может быть использова но при изготовлении управляемых источников поляризующего магнитного поля на основе постоянных магнитов , для спектрометров магнитного резона са. Известен источник поляризующего магнитного поля, включающий постоянный магнит, магнитопровод с рабоч зазором и последовательно включенным с ним вспомогательным зазором, снабженным механизмом для изменени магнитного сопротивления. Изменение величины поляризующего магнитного поля в рабочем зазоре осущест ляется за счет изменения величины магнитного сопротивления вспомогательного зазора. Известное устройство обеспечива ет диапазон перестройки магнитного поля в рабочем зазоре порядка 1,5-2 KrcCll. Недостатками известного устройства являются узкий диапазон перестройки магнитного поля и невозмож jHocTb изменения на противоположное направление вектора напряженности магнитного поля. Наиболее близким к изобретению техническим решением является исто ,ник поляризующего магнитного поля jдля спектрометрической аппаратуры, содержащий постоянный магнит, : маг нитопровод с рабочим зазором и всп могательный зазор, включенный в ма нитную цепь параллельно магнитопро воду с рабочим зазором. Изменение величины магнитного п ля в. рабочем зазоре осуществляется путем перераспределения магнитного потока, создаваемого посто янным магнитом, меиоду участком цепи магнитопровода с рабочим зазором и участком цепи со вспомогател ным зазором, что достигается изменением магнитного сопротивления вспомогательного зазораС21. Однако в известном .устройстве минимальное значение индукции магнитного поля ограничено величиной порядка 500 Гс. Это обусловлено конечной величиной магнитного сопротивления шунтирующего участка магнитопровода. ч Недостатками известного устройства, таким образом, являются узкий диапазон перестройки в область малых значений индукции ма нитного поля в рабочем зазоре, а также невозможность изменения на п тивоположное направление вектора напряженности магнитного поля. Цель изобретения - увеличение диапазона перестройки магнитного поля в зазоре. Поставленная цель достигается т что в источнике поляризующего магнитного ПОЛЯ для спектрометрической аппаратуры, содержащем постоянный агнит и магнитопровод с рабочим зазором, участок магнитопровода, примыкающий к постоянному магниту, выполнен в виде цилиндра с возможностью вращения, внутри которого размещен постоянный магнит, причем ось вращения цилиндра перпендикулярна напранлению магнитного поля, соз- . даваемого в рабочем зазоре. При этом цилиндр Образован двумя обрезками магнитопровода в виде полуцилиндров, имеющих в сечении сегмент, и закрепленным между ними плоским постоянным магнитом, причем прямая, соединяющая полюса магнита, перпендикулярна оси врашения цилиндра. На фиг.1 показан предлагаемый источник, положение постоянного магнита, соответствующее максимальному значению индукции магнитного поля в рабочем зазоре, на фиг.2 - то же, положение постоянного магнита, соответствующее минимальному по абсолютной вели ине значению индукции магнитного поля. Источник поляризующего магнитногсу поля для спектрометрической аппаратуры содержит постоянный магнит 1 и магнитопровод 2 с рабочим зазором 3. Участок магнитопровода, содержащий постоянный магнит 1, выполнен в виде цилиндра с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной к направлению магнитного поля, создаваемого в рабочем зазоре. Указанный цилиндр образован двумя отрезками магнитопровода 4 и 5 в виде полуцилиндров, имеющих в сечении сегмент, и закрепленным между ними плоским по- стоянным магнитом 1, а прямая, соединяющая полюса магнита, перпендикулярна оси вращения цилиндра. Перестройка величины поляриз.ующего магнитного поля в рабочем зазоре 3 осуществляется путем изменения ориентации полюсов постоянного магнита 1 в магнитопроводе 2 и шунтирования магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом 1, за счет поворота цилиндра, содержащего постоянный магнит 1, отрезками магнитопрозода 4 и 5 вокруг оси вращения цилиндра. Для создания максимального значения индукции магнитного поля поток, создаваемый постоянным магнитом 1, полностью концентрируется магнитопроводом 2 .в рабочий зазор 3 {фкгЛ). Поворот постоянного магнита 1 на 180 относительно первоначального положения обеспечивает получение в рабочем зазоре 3 максимальной индукции магнитного поля с противопо-. ложным направлением вектора напряженности. Минимальной индукции магнитного поля соответствует 90-градусная ориентация постоянного магнита относительно первоначального положения (фиг.2}, когда магнитный поток, создаваека 1й постоянньдм магнитсм 1, пблностью шунтируется участком магнитопровода 2. Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является, таким образом, возможность перестройки магнитного поля от максимальных значений индукции до нулевых, включая и область противоположного направления вектора напряжен ности магнитного поля. Даже в случае нгшичия остаточной- намагниченности магнитопровода, которая присуща йсем магнитомягким материалам, может быть получено нулевое значение поляризующего магнитного поля доворотом по-, стоянного магнита на угол более 90 На основе предлагаемого устройства разработана конструкция магнитной системы для малогабаритного спектрометра ЭПРг которая обеспечивает перестройку магнитного поля в диапазоне от -7 до 7 кГс, включая и нулевые значения в рабочем зазоре 15 мм. Диаметр полюсных наконечников 60 мм. Общий вес магнитной системы, включая te механизм перестройки магнитного йоля равен 7 кг.

1. ИСТОЧНИК ПОЖРИЗУКЩЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ .АППАРАТУ РЫ, содержащий постоянный магнит и магнитопровод с рабочим зазором, отличающийс я тем, что, с целью увеличения диапазона перестройки магнитного поля в зазоре, участок магнитопровода, примыкающий к постоянному магниту, .выполнен в виде цилиндра с возможностью вращения, внутри которого размещен постоянный магнит, причем ось цилиндра перпендик5Хля1Я1а направлению магнитного поля, создаваемого в рабочем зазоре. 2. Источник по П.1, отличающийся тем, что цилиндр образован двумя отрезками магнитопро- , вода в виде полуцилиндров,имеющих в сечении сегмент, и закрепленным между ними плоским постоянным магнитом, причем прямая, соединяюСУ) щая полюса магнита, перпендикулярна оси вращения цилиндра. ел со