Устройство для возбуждения спинового эха Советский патент 1983 года по МПК G01N24/08 

6

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в системах радиолокации, радионавигации и радиосвязи для оптимальной обработки сигналов и предназначено для возбуждения спинового эха в тонких ферромагнитных пленках, которое можно применить в устройствах сжатия сигналов, в линиях задержки и устройствах кодирования.

Известно устройство возбуждения эха в тонких ферромагнитных пленках содержащее тонкую- ферромагнитную пленку, две диэлектрические подложки с тонкопленочным металлическим слоем на одной стороне подложки, и узел -ДЛЯ создания высокочастотного магнитного поля, выполненный в виде тонкопленочного проводника в форме Меандра, и расположенный над тонкой ферромагнитной пленкой, причем, в узел для создания высокочастотного магнитного поля введены тонкопленочные проводники, соединенные со сплошным тонкопленочным металлическим слоем, находящимся на обратных сторонах диэлектрических подложек, а тонкая ф-ерромагнитная. пленка нанесена на диэлектрическую подложку дискретными участками. При воздействии на такую ферромагнитную пленку последовательности двух радиоимпульсов, поступающей на вход устройства от внешнего генератора, в Ней возникает резко выраженный отклик ядерной системы атомов вещества пленки в виде радиочастотного импульса - спинового эха, который наводит в узле для создания высокочастотного магнитного поля соответЬд-вующую ЭДС, Полученный сигнал выделяется в нагруз.ке, подключенной к выходу устройства .l ,

iJlaHHoe устройство имеет следующие недостатки: поскольку устройств обладает свойством электрической обратимости, то сигнал спинового эха, наводимый в узле для создания высокочастотного магнитного поля,может распространяться в двух направлениях - к генератору и к нагрузке, что приводит к уменьшению полезной мощности сигнала спинового эха, выделяемой в нагрузке,- работа устройства в реальных условиях неизбежно сопряжена с наличием рассогласованйя между его выходным сопротивлением и сопротивлением нагрузки, которое может меняться в довольно игароких пределах; возникающие рассогласования приводят к появлению в узле для создания высокочастотног магнитного поля стоячих волн напряжения и Тока, причем, местоположение пучностей тока, которые обуславливают возбуждение тонкой ферромагнитной пленки, неопределенно. Вследствие этого дискретные участки

тонкой ферромагнитной пленки могут находиться не в местах расположения пучностей тока, что приводит к недостаточно эффективному возбуждению ферромагнитной пленки; ёозбуждгашй1не импульсы, амплитуда которых значительно превосходит амплитуду сигнала спиновогоэха, могут привести к перегрузке усилителя, предназначенного для усиления полезного сигнала спинового эха.

Цель изобретения - повышение точности измерений путем увеличения полезной мощности сигнала спинового эха.- .

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для возбуждения спинового эха дополнительно введены первый и второй ключи,причем, первый ключ соединен с входом узла для создания высокочастотного поля, выход которого через второй ключ соединен со сплошным, металлическим слоем„

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит тонкую ферромагнитную пленку 1, нанесенную на диэлектрическую подложку 2 дискретными участками. Над тонкой ферромагнитной пленкой 1 размещен узел 3 для создания высокочастотного магнитного поля, выполненный в виде .тонкопленочного проводника в форме меандра, в который введены тонкопленочные проводники 4, соединенные со сплошным металлическим слоем 5, расположенным на обратных сторонах диэлектрических подложек 2 и 6.Выход узла для создания высокочастотного магнитного поля 3 соединен со рплошным тонкопленочным металлическим слоем 5 через узел 7 поглощения высокочастотной мощности и второй ключ,8, а его вход через первый ключ 9 соединен с новым выходом .

Устройство работает следующим образом.

Одновременно с подачей на вход узла 3 для создания высокочастот- ,ного магнитного поля двух радиочастотных импульсов с длительностью f и Т2(сдвинутых друг относительно друга на время Т, первый и второй (КЛЮЧИ 9 и 8 подаются управляющие видеоимпульсы соответствующей- поляр+ L5 + т, обености длительностью г

печивающие размыкание первого и второго ключей 9 и 8. При этом узел 7 поглощения высокочастотной мощности обеспечивает поглощение высокочастотной мощности возбуждающих радиоимпульсов. В момент появления импульса спинового эха на коммутирующие узлы п.одается управляющий импульс обратной полярности, обеспечивающий

замыкание первого и второго клюiePi 9 и 8.

Повышение эффективности использования высокочастотного магнитного поля и тонкой ферромагнитной пленки происходит благодаря чередованию режимов бегущей и стоячей волны в узле для создания высокочастотного магнитного поля.

Режим бегущей волны создается путем подключения узла 3 для создания высокочастотного магнитного пол к тонкопленочному металлическому слою 5 с помощью узла 7 поглощения высокочастотной мощности. В этом случае высокочастотное электромагнитное поле в узле 3 для создания высокочастотного магнитного поля

распределено равномерно, а часть мощности возбуждгиощих радиоимпульсов, не затраченная на возбуждение тонкой ферромагнитной пленки, рассеивается в узле 7 поглощения высокочастотной мощности.

В режиме стоячей волны узел 3 для создания высокочастотного магнитного поля, подключенный к метал0лическому слою 5, можно рассматрива ъ (при соответствующем выборе

1 3

его длины I- -Tf -т) I как параллельный колебательный контур, полностью

5 подключенный к нагрузке. При этом напряжение сигнала спинового эха снимается с полного контура.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СПИНОВОГО ЭХА по авт.св. № 805151, отличающееся тем,что, с целью повышения точности измерений путем увеличения полезной мощности сигнала спинового эха, в него дополнительно введены первый и второй ключи, причем, первый ключ соединен с входом узла для создания высокочастотного магнитного поля, выход которого через второй ключ соединен со сплошным металлическим слоем.