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

Изобретение относится к приборо - строению и может быть использовано при разработке и изготовлении радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР),

Цель изобретения - унификация элементов электромагниту, расширение диапазона юстировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконечников и упрощение настройки радиоспектрометра в процессе юстировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконечников путем устранения паразитных зазоров в магнитной цепи электромагнита.

На- фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого малогабаритного радиоспектрометра, ЭПР; на фиг, 2 - вариант конструктивного выполнения принципиального узла радиоспектрометра ЭПР - электромагнита с рабочим резонатором и юстировочным механизмом .

Малогабаритньй радиоспектрометр ЭПР содержит электромагнит броневого типа, магнитопровод которого выполнен в виде двух стаканов 2 и 3, плотно соединенных между собой, блок 4 развертки, блок 5 регистрации блок 6 СВЧ, рабочий резонатор 7, боковые стенки которого образованы торцами полюсных наконечников 8 и 9 электромагнита , прич.ем полюсные наконечники 8 к 9 жестко и бе.з зазора соединены соответственно с торцовыми стенками стаканов 2 и 3, цилиндрическая поверхность стаканов 2 и 3 выполнена в виде гофр 10, а . юстировочный механизм представляет собой набор одинаковых юстировочных винтов 1i, пропущенных через сквозные отверстия в торцовых стенках ста- канон 2 и 3 и закрепленных с внешней стороны стаканов 2 и 3, параллельно образующей цилиндрической поверхности посредством резьбовых . соединений во фланцах 2 и 13 стаканов 2 и 3.

Исследуемый парамагнитный образец помещается в электромагнитное СВЧ-по- ле, возбужда емое блоком 6 СВЧ в рабочем резонаторе 7 и поляризующее маг- -нитнре поле, создаваемое с помощью электромагнита I, подключенного к выходу блока 4 развертки магнитного поля. При выполнении резонансных условий в процессе развертки поляризующего магнитного поля сигнал

2А2789 J

ЭПР в виде отраженной от рабочего резонатора 7 электромагнитной волны поступает в блок 6 СВЧ, преобразуется в электрический сигнал, а затем

5 регистрируется и обрабатывается в блоке 5 регистрации.

Электромагнит 1 создает однородное поляризующее магнитное поле на образце. Юстировка параллельности

10 рабочих плоскостей полюсных наконечников 8 и 9 для получения требуемой однородности поляризующего магнитного поля, а следовательно, и разрешающей способности радиоспектро15 метра ЭПР осуществляется юстировоч- ными винтами 1I закрепленными с внешней стороны стаканов 2 и 3 па- рахшельно образующей цилиндрической поверхности. При вращении юстировоч20 ных винтов I1, имеющих резьбовые

соединения с фланц ами 12 и 13 стаканов 2 и 3, происходит деформация цилиндрической поверхности, выполненной в виде гофр 10, что приводит к

25 изменению наклона торцовых стенок стаканов 2 и 3 и следовательно к изменению наклона полюсных наконечников 8 и 9, которые жестко соединены с торцовыми стенками, Б результате

,„ этого в пределах деформации гофрированных поверхностей стаканов 2 и 3 обеспечивается жестко фиксиров арное изменение положения рабочих плоское--, тей полюсных наконечников 8 и 9 относительно друг друга,

35 р

В предлагаемом -радиоспектрометре ЭПР упругая деформация стаканов 2 и 3 в процессе юстировки однородности магнитного поля в рабочем

р зазоре электро магн 1та 1 создается на участке магнито-провода, имеющем гофрированную конфигурацию и минимальную толщину, что при прочих равных условиях требует.меньшего меха-

., нического усилия в процессе юстировки. Так как в предлагаемой конструкции радиоспектрометра- ЭПР оба стакана 2 и 3 имеют гофры О и юстировоч- ные БИНТЫ 1, то параллельность рабочих плоскостей полюсных наконечников 8 и 9 обеспечивается за счет изменения положения рабочих плоскостей обоих наконечников 8 и 9, что позволяет существенно расширить диапазон юстировки параллельности ра55 бочих пло.скостей полюсных наконечников 8 и 9 и обеспечить более тон- кую регулировку однородности магнитного поля электромагнита 1 с целью

50

олучения максимальной однородности агнитного поля в его рабочем зазору.

В предлагаемом радиоспектрометре

как стаканы 2 и 3 так и полюсные на- з конечники 8 и 9 электромагнита 1 взаимозаменяемы, что обеспечивает унификацию элементов электромагнита 1 и значительно упрощает и сокращает процесс его изготовления. Бла- . Ю годаря тому, что полюсные наконечники 8 и 9 жестко и без зазора соединены с торцовыми стенками, стаканов 2 и 3, последние плотно соединены

между собой мощным фланцевым соеди- 15 нением, а юстировочный механизм исключен из магнитной цепи, то магнитная цепь магнитопровода электромагнита 1 не имеет паразитных зазоров. Вследствие этого в процессе юстиров- 20 ки однородности магнитного поля распределение магнитного потока в рабочем, зазоре электромагнита 1 однозначно определяется только взаимным расположением рабочих плос- 25

костей полюсных наконечников 8 и 9, Экспериментальная проверка действующего макета устройства, показала, что процесс настройки радиоспектрометра ЭПР при юстировке параллель- зо

ности рабочих. плоскостей полюсных наконечников 8 и 9 электромагнита 1 значительно упрощается.

Форм у л а .изобретения

Малогабаритный радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий электромагнит броневого типа, магнитопровод которого выполнен в виде двух стаканов, плотно соединенных 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 унификации элементов электромагнита, расширения диапазона юстировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконечников и упрощения настройки радиоспектрометра в процессе юс- . тировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконечников путем устранения паразитных зазоров в маг- нитной цепи электромагнита, полюсные наконечники жестко и без зазора соединены с торцовыми стенками стаканов: цилиндрическая поверхность стаканоЬ выполнена в виде гофр, а юстировочный механизм представляет собой набор одинаковых юстировочных винтов, пропущенных через сквозные отверстия в торцовых стенках стаканов и закрепленных с внешней стороны стаканов параллельно образующей цилиндрической поверхности посредством резьбовых соединений во фланцах стаканов.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при разработке радиоспектрометрической аппаратуры. С целью унификации, элементов электромагнита и упрощения настройки в малогабаритном спектрометре электронного парамагнитного резонанса, содержащем электромагнит броневого типа, магнитопро- вод которого выполнен в виде Двух стаканов, рабочий резонатор, боковые стенки которого образованы торцами полюсных наконечников электромагнита, юстировочный механизм, полюсные наконечники жестко и без зазора сое- динены с торцовыми стенками стаканов, цилиндрическая поверхность которых выполнена в виде гофр, юстировочный механизм представляет собой набор - . одинаковых юстировочных винтов, пропущенных через сквозные отверстия в торцовых стенках стаканов и закрепленных с внешней стороны параллельно образующей цилиндрической поверхности посредством резьбовых соединений во фланцах стаканов. Изменение по- ложения рабочих плоскостей обоих наконечников позволяет расширить диа- пазон юстировки параллельности рабочих плоскостей полюсных наконечников. Взаимозаменяемость fтаканов и полюсных наконечников упрощает и сокращает процесс изготовления, а вывод юсти- ровочного механизма из магнитной цепи исключает паразитные зазоры. 2 ил. с (О (Л С

фи.2.

Редактор Н.Рогулич

Составитель А.Федоров Техред Н.Вонкало

Заказ 3695/40Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор В.Синицкая