Малогабаритный радиоспектрометр электромагнитного резонанса Советский патент 1986 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к области приборостроения и может бьп ь использовано при разработке и изготовлении радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Цель изобретения - упрощение настройки радиоспектрометра в процессе юстировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконеч:ников путем уменьшения паразитных зазоров в магнитной цепи электромагнита.

На фиг. 1 приведена блок-схема малогабаритного радиоспектрометра ЭПР; на фиг. 2 - вариант конструктивного вьтолнения принципиального узла радиоспектрометрами ЭПР - электромагнита с рабочим резонатором и юстиро- вочным механизмом на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Малогабаритньш радиоспектрометр ЭПР содержит электромагнит 1 броневого типа, магнитопровод которого выпонен в виде двух стаканов 2 и 3, плотно соединенных между собой, блок 4 развертки, блок 5 регистрации, блок 6 СВЧз рабочий резонатор 7, боковые стенки которого образованы торцами полюсных наконечников 8 и 9 электромагнита 1э причем полюсные наконечники 8 и 9 выполнены как единое целое со стаканами 2 и 3 и юстировоч- ный мехаьшзм, реализованный в виде обоймь 10 с нютировочными винтами 11, подвижно закрепленной на цилиндрической гговерхности стакан 1 2 с прорезями 12, параллельньми его образующей .

Радиоспектрометр ЭПР работает следующим образом.

., Исследуемый парамагнитньш: образец помещается в электромагнитное СВЧ-по ле,возбуждаемое блоком 6 СВЧ в рабочем резонаторе 7,и поляризующее магнитное поле.,создаваемое с помощью электромагнита 1, подключенного к выходу блока 4 развертки магнитного поля. При выполнении резонансных условий в процессе развертки поляризующего магнитного поля сигнал ЭПР в виде отраженной от рабочего резонатора 7. электромагнитной волны поступает в блок 6 СВЧ, преобразуется в электрический сигнал, а .затем регист рируется и обрабатывается в блоке 5 регистрации.

Электромагнит 1 создает однородное поляризующее магнитное поле на образце. Юстировка параллельности рабочих плоскостей полюсных наконеч0

НИКОВ 8 и 9 для получения требуемой однородности поляризующего магнитно го доля, а следовательно, и разрешающей способности радиоспектроj метра ЭПР производится юстировоч- ным механизмом, состоящим из обоймы 10 с юстировочными винтами 115 подвижно закрепленной на цилиндрической поверхности стакана 2

с прорезями 12, параллельными его образующей. Процесс юстировки однородности поля в рабочем зазоре электромагнита 1 осуществляется вращением юстировочшох винтов 11, располо,. женши в подвижной обойме 10 так, что их оси проходят через середину участков цилиндрической поверхности стакана 2, образованных прорезями 12 которые сообщают цилиндрической поверхности стакана 2 дополнительную гибкость.

При вращении юстировочных винтов

11соответствующие участки цилиндрической поверхности стакана 2 изгиба5 ются, что приводит к наклону его торцовой стенки и, следовательно, к наклону полюсного наконечника 8, выполненного со стаканом 2 как единое целое. Киагодаря наличию прорезей

12и юстировочных винтов 11 упругая деформация участков цилиндрической поверхности стакана 2 обеспечивает жестко фиксированное изменение положения рабочей плоскости полюсного наконечника 8 относительно рабочей плоскости полюсного наконечника 9.

В радиоспектрометре ЭПР упругая деформация стакана 2 в процессе юстировки однородности магнитного поля в рабочем зазоре электромагнита 1 создается на участке магнитопровода, имеющем минимальную толщину, что при прочих равных условиях требует меньшего механического усилия в процессе юстировки. Так как обойма юстиро- вочного механиз за не является частью магнитопровода электромагнита 1, то она может быть изготовлена из материала с большей механической прочностью,, что приводит к тому, что большая часть деформации при прикладывании определенного механического усилия в 1 1роцессе юстировки будет приходиться на цилиндрическую поверхность стакана 2. 5 Таким образом, благодаря тому, что полюсные наконечники 8 и 9 электромагнита 1 выполнены как единое целое со стаканами 2 и 3, плотно со0

5

0

5

0 и

единенными между собой мощным фланцевым соединением, и обойма 10 юсти- ровочного механизма исключена из магнитной цепи, магнитная цепь магнито- провода электромагнита 1 практически не имеет паразитных зазоров, вследствие чего в процессе юстировки однородности магнитного поля распределе- ние потока в рабочем зазоре злектро- йагнита 1 однозначно определяется только взаимным расположением рабочих плоскостей полюсных наконечников 8 и 9.

Формула изобретения

Малогабаритный радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий электромагнит броневого типа, магнитопровод которого

выполнен в виде двух плотно соединенных стаканов между собой, блок развертки, блок регистрации, блок СВЧ, рабочий резонатор, боковые стенки которого образованы торцами полюсных наконечников электромагнита, и юстировочный механизм, отличающийся тем-, что, с целью упрощения настройки спектрометра в процессе юстировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконечников путем уменьшения паразитных зазоров в магнитной цепи электромагнита, полюсные наконечники выполнены как единее целое со стаканами, а юстировоч- ньт механизм - в виде обоймы с юсти- ровочными винтами, подвижно закрепленной на цилиндрической поверхности стакана с прорезями, параллельными

его образующей.

Изобретение относится к области измерительной техники и используется для регистрации сигналов ЭПР. С целью упрощения настройки в процессе юстировки параллельности полюсных наконечников в радиоспектрометре ЭПР, содержащем электромагнит броневого типа, магнитопровод которого вьшолнен в виде двух стаканов, плотно соединенных между собой, рабочий резонатор, боковые стенки которого образованы торцами полюсных наконечников электромагнита, и юстировочный механизм, полюсные наконечники выполнены как единое целое со стаканами, а юстировочный механизм реализован в виде обоймы, подвижно закрепленной на цилиндрической поверхности стакана с прорезями, параллельными его образующей. 3 ил. i (Л tc tc О) tc ю ел

./

1Z

ii

др (TTTiiriTfTTiF

6

J

Фиг.2

//