Способ сравнения сигналов магнитного резонанса Советский патент 1985 года по МПК G01N24/00 

СП 4

О)

о IИ54 изобретение относится к спектроскопии магнитного резонанса и может бьпъ использовано для определения количества магнитных центров в исследуемых образцах методами здерного магнитного резонанса (ЯМР) или электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) сравнением сигналов резонансов от эталона и исследуемого образца. Известен способ, при котором для получения сигнала используется вторая модуляционная гармоника, а для стабилизации резонансНЬ1Х условий - первая гармоника 1. Недостатком данного способа является уху шение соотношения сигнал/шум из-за необходамости применения широкой полосы пропус кания усилительного тракта, достаточной для передачи обеих гармоник сигнала. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ сравнения сигналов магнитного резонанса, при котором на исследуемый образец и З1алон, находящие ся в разньк секциях катущки датчика магни ного резонанса, воздзйствуют резонансным поляризующим магнитным полем, модулированным в местах расположения эталона и исследуемого образца по сдвинутым на -j синусоидам и на выходе датчика получают сигнал сравнения 2. Недостатком известного способа является низкая точность сравнения сигналов магнит ного резонанса, так как при приближении поляризующего поля к резонансному значению погрешность сравнения увеличивается. Цель изобретения - повышение точности сравнения сигналов магнитного резонанса. Указанная цель Достигается тем, что согласно способу сравнения сигналов магнитного резонанса, при котором на исследуемый образец и эталон, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнитного резонанса, воздействуют резонансным поляризуюшим магнитным полем, модулированным в местах расположения эталона и исследуемого образца различным образом, и на выходе датчика получают сигнал сравнения, модулируют магнитное поле в местах расположения эталона и образца по нечетным периодическим с периодом Т неодинаковым функциям времени w(t) и (Пг(). при Hijt)-cm,{t), где c :CoH-it O, , а в выходном напряжении датчика выделяют сигналы автонод стройки и сравнения (разностньш) пропорцианальные ..Sj lit и Со- - и исполь зуют автоподстроику магнитного поля. Пример. Эталон и исследуемый образец, находящиеся в разных секциях катуш ки датчика магнитного резонанса, помешают в поляризующее магнитное поле Н. Модулируют это поле в местах расположения эталона и образца по нечетным периодическим с периодом Т неодинаковым функциям времени ) и mz.(t) таким, что hii(t): -cfTi(t+), а в выходном напряжении датчика выделяют сигналы автоподстройки и разностный (epaвнeнJ я), пропорциональные соответствен„о5ги. -со,- Сигнал tif, иа выходе датчика можно представить следующим образом: и(н,1)к (t))ni;tt)i . Us. О L где t - время; Н - индукция поляризующего магнитного поля; К - коэффициент пропорциональности; ) / п-ые производные в точке Н функций формы резонансных линий эталона и образца соответственно. Амплитуды d и В компонент первой гармрники сигнала равны: a,(H).K lTf7rr((t)SiM -c«: Н--0 о .frfK(i)Si.t}, о (н)-.к /гЕ {сГК{ т о. .(t)cb.4Учитывая нечетность функций tn и, получим: ) Ц )Sin4ftdtff| ih(LH4l)j; ВЛИ) /Г f )Cc.tdt()ИО.о .г,(. Первая гармоника сигнала следующая: U,(H,t)C,(H)jin4p- &,(H)Ci,, , в данном случае компонента выходного сигнала датчика, пропорциональная :iii%, зависит от суммы нечетных производных функций формы, при симметричных резонансных линиях и точной настройке на резонанс обращается в нуль и может использоваться для автоподстройки поляризующего поля известными методами. Компонента, пропорциональная , зависит от разностей четных производных функций формы и пригодна для сравнения сигналов эталона и образца даже при точном резонансе. При выборе ип 4 я ti например, такого ВД«- ;n,(t)(5,Ho;fc 5iH2u: t), mi(t) mio(SiniA t-5m2.u)t), где m,o и rti,j.o - амплитуда модулирующих полей n,(i.} тл Hii(i); О- частота модуляции; Wi удовлетворяют требуемым условиям), и малых по сравнению с шириной линии амп литудах модуляции, первая гармоника сигнала датчика такова: , , ,(l1l«fi4 ti,fr/5.ha) /.. :m,if)()tl. Таким образом, в предлагаемом способе одновременно на частоте модуляции формируется я сигнал артоподстройки и разностный (сравнения). Модулируюгцие MaifHHTHbie поля ) и )-nz,{t) в местах расположения эталона и исследуемого образца могут представлять собой кусочно-линейные функции времени. При сравнении сигналов ЭПР ширина линии ЭПР эталона ДФПГ (дифенилпикрилгидразил) составляет ;i2rc, исследуемого образт ца-1-3 Гс. Амплитудные значения w,o модулирующих полей выбираются порядка 1 Гс. Составляющие сигнала датчика, пропорциональ ные 5;и- используются соответственно для автоподстройки поляризующего поля к резонансному значению и для сравнения сигналов эталона и образца, Таким образом, в предлагаемом способе од «временно на частоте модуляция формируются сигнал автоподстройки и разностш 1й. Это позволяет воспользоваться автоподстройкой поляризующего магнитного поля, что. повышает точность и стабильность сравнения сигналов резонанса эталона я исследуемого образца.

ШОСОБ СРАВНЕНИЯ СИГНАЛОВ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, при котором на исследуемый образец и эталон, находящиеся в разных секциях катушки датчика магнипюго резонанса, воздействуют резонансным поляризующим магнитным полем, модулированным в местах расположения зталона и исследуемого образца различным образом, и на выходе датчика получают сигнал сравнения, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности сравнения сигналов магнитного резонанса, модулнругот магнитное поле в местах расположения эталона и образца по нечетным периодаческим с пе риодом Т неоданаковым функциям времени vn,(t) и mj.{t) .причем fna(t)), . где C Con-«, , а в выходном напряжении датчика выделяют снгиалы автоподстройки g и сравцения (разностньт), пропорциональные Sin -- и И используют автонод- Л стройку магнитното поля.