Способ регистрации первообразной формы спектра электронного парамагнитного резонанса Советский патент 1983 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к исспедованию магнитных свойств вещества и может быть использовано при исспедовагнии веществ с помощью электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). 5 : Известен способ регистрации первообразной ({юрмк спектров ЭПР путем многократного накоппения сигнала ЭПР цифровым многоканальным накопителем с применением блока синхронизации раз- Ю вертки попя и переключения каналов на- копитепя 13Недостатками этого способа являются сложное аппаратурное оформление и невысокая чувствительность, так как уси- 15 пение сигнала осуществляется на низких частотах.

Наиболее близким тегьническим реш&нием к изобретению является способ ре- гистрации первообразной формы спектра ,20 ЭПР, включающий модуляцию и линейную пилообразную развертку магнитного поля и фазовое детектирование сигнала ЭПРС23. Недостатком указанного способа я&- пяетия наличие дрейфа нулевой линии25

спектра, об условленной наличием низко; частотных составляющих в спектре шумов регистрируемого сигнала.

Цель изобретения - повышение точ- . нести регистрации спектра ЭПР за счет 30 стабилизации нулевой линии спектра.

Поставленная цель достигается тан, что согласно способу регистрации первообразной формы спектра ЭПР, включающему модуляцию и линейную пилообраэ. ,кую развертку магнитного поля и фазовое детектирование сигнала ЭПР, пипообразнуб развёртку магнитного попя осуществляют периодически, а продектированный сигнал коммутируют и усредняют, причем до коммутацию сигнала осуществляют прямоугольными импульсами переменной дли тепьности, начапо которых совпадает с началом периодической пилоо разной раэвертки, а их длительностьизменяют в пределах длительности Периода развертки магнитного поля.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего данный спосх)б; на фиг. 2 - 7 - временные диаграммы. работы отдельных элементов устройства.

Устройство сюдержит источник 1 мощ1ЮСТИ СВЧ, рабочий резонагор 2, прием но-ускдительный тракт с фазовым детекором 3, модулятор 4 магнитного поля, табилкзатор 5 магнитного поля, генеатор 6 периодической пилообразной разертки, коммутатор 7, схему 8 управлейий коммутатором, генератор 9 медленной однократной пилообразной развертки ( напряже ния), усредняющее устройство 10 и регистрирующий прибор 11 (самописец).

В качестве усредняющего устройства 10 может быть использован, напрИ11.ер, ({«шьтр нижних частот.

Регистрацию первообразной формы спектра электронного парамагнитногх резонанса осуществл$пот следующим образом.

Мощность СВЧ, генерируемая источ1ШКОМ 1 (фиг. 1), Поглощается образцом, помещенным в рабочем резонаторе 2, гак как на образец воздействуют одновременно высокочастотная модуляция 4aгнитнoгo поля (модулятор 4) и периодическая пилообразная развертка (фиг. 2), Ьсуществляемая стабилизатором 5, соедиданным с генератором 6 периодической Г звертки. Напряжение на выходе фазовогхэ детектора 3 представляет собой периодически повтор5цощуюся первую производную спектра ЭПР (фиг, 3).

Выходное напряокение фазового детектора коммутируют коммутатором 7, который управляется прямоугольными импульсами (фиг. 4), вырабатываемыми сжемой 8 управления коммутатора. Последняя построейа так, что управляющий имцупьс на ее выходе вырабатывается в течение интервала времени, для которого сщраведпиво условие U2 U , где 62 Напряжение, вырабатываемое генератором 6; напряжение, вырабатываемое г-енератором 9 медленной однократной Згазвертки. Поэтому начало прямо тольных ймяупьсов (в1 1ходной сигнал схемы упрайпения) совпадает с началом периодической шшообразной развертки магнитно р поля (фиг. 2), а их длительность пропорциональна напряжению медленной однократной пилообразной развертки (фиг. 5).

Выхоадое напряжение коммутатора (фиг. 6) усредняется устройством 10, кокоторое выдопяет постоянную составляющую (фиг. 7), подаваемую на вход У ре. гистрирующегх прибора.

рЁйсажем математически, что эта постоянная составляющая пропорциональна первообразной форме спектра ЭПР.

По опредепеншо постоянная составляЬошая для периодического процесса равна

U(t)dJt. ( 1)

и ср- т

СПСХЮБ РЕГИСЛ РАЦИИ ПЕР|ВОСЯ АЗНОЙ ФОРМЫ СПЕКТРА ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗО:НАНСА, включающий мойуляцню и линейную пилообразную развертку магнитного попя и фазовое детектирование сигнала ЭПР, отличающийся тем, что, I с целью повышения точности регистрации спектра Эй счет, стабилизации нулевой линии спектра, пилообразную развертку. магнитного поля осуществляют периодически, а продетектированный сигнал коммутируют и усредняют, причем коммутацию сигнала осуществляют прямоугольными импульсами переменной длительности, начало которых совпадает с началом периодической пилообразной развертки, а их длительность изменяют в предела х-, длительности периода развертки магнитного поля. (О ю о ю