Спектрометр электронного спинового эха Советский патент 1986 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к спектрокопии электронного парамагнитного езонанса и может быть использовано ля изучения парамагнитных свойств еществ. 5

Цель изобретения - повышение точости измерений и упрощение регистраии огибающей сигналов спинового эха.

На чертеже приведена блок-схема редлагаемого спектрометра.10

Блок- Схема содержит СВЧ-тракт 1 с СВЧ-генератором и измерительным езонатором 2, поляризующий магнит 3, генератор 4 модулирующих импульсов с катушками .5 модуляции, генератор 6 15 программ, генератор 7 строб-импульсов когерентный СВЧ-детектор 8, щироко- полосный усилитель 9, аналого-цифро- вой преобразователь 10 (АЦП) пиковых значений, многоканальный накопитель 20 1, компаратор 12, генератор 3 тактовых импульсов, двоичный счетчик 14, цифроаналоговый преобразователь 15 (и,АП)

Спектрометр работает следующим 25 образом.

Непрерывно облучаемый исследуемый образец помещен в измерительный резонатор 2, который в свою очередь помещен в постоянное магнитное .поле зо поляризующего магнита 3. Генератор 4 модулирующих импульсов подает на катушки 5 модуляции импульсы тока, приводящие к изменению величины пояризующего магнитног о поля в месте расположения исследуемого образца.- Величину постоянного поляризующего магнитного поля и амплитуды импульсов выбирают такими, чтобы резонансные условия для парамагнитного образца выполнялись только во время действия импульсов. Затем с генера- тора 7 строб-импульсов на вход. двоичного счетчика 14, находящегося в нулевом состоянии, поступает импульс, разрешающий счет. Генератор 6 программ задает длительность импульсов, количество импульсов и временной интервал между ними, а также время включения генератора 7 строб-им-. пульсов.

Сигнал спинового эха после СВЧ-де- тектора 8 усиливается широкополос- .ным усилителем 9. Затем сигнгш поступает на инвертирующий вход компаратора 12, являющийся входом А1ДП 10 пи- 55 ковых значений, что приводит к положительному перепаду напряжения на выходе компаратора, этим импульсом

35

40

45

50

5 0

5

о

5

5

0

5

0

включается управляемый генератор 13 тактовых импульсов. Тактовый генератор Бьщает импульсы, поступающие, на вход двоичного счетчика 14. Счетчик . считает импульсы до тех пор, пока уровень сигнала на выходе ЦАД 1, согласующего цифровой выход двоичного счетчика 14 с аналоговым инвертирующим входом компаратора 12, не сравняется с уровнем сигнала на неинвертирующем входе компаратора 12. -После этого на выходе компаратора 12 образуется отрицательный перепад напряжения, отключающий генератор 13 тактовых импульсов. При увеличении уровня: сигнала на входе АЦП JO пиковых значений снова запускается генератор 13 тактовых импульсов, двоичный счетчик 14 продолжает счет до тех пор, пока сигнал на выходе ЦАП 15 не достигнет нового уровня. Процесс подстройки уровня на выходе Ц.АП 15 под уровень сигнала спинового эха продолжается до достижения сигналом эха максимума, после чего состояние-счетчика 14 остается неизменным. Затем число, зафиксированное на входах счетчика, заносится в память кногоканального накопителя 11, после чего задним фронтом строб-импульса генератора 7 счетчик устанавливается в нулевое состояние.

Затем автоматически изменяется интервал между возбуждающими импульсами, а также врег-ш включения, генератора 7 строб-импульсов. Процесс регистрации амплитуды сигнала эха повторяется, а полученное значение заносится в следующзпо ячейку памяти многоканального накопителя 11. Таким образом, в память последнего оказывается записана зависимость максимального значения амплитуды сигнала эха от временного интервала между возбуждающими импульсами. С выхода многока- нгшьного накопителя огибающая сигнала эха подается на отображакяцее устройство или в ЭМВ для дальнейшей обработки.

Приг енение предлагаемого спектрометра электронного спинового эха позволяет исключить искажения при регистрации огибающей сигналов эха и с большей точностью проводить изучение динамических характеристик спиновых систем. Формула изобретения

Спектрометр электронного спинового эха, содержапщй СВЧ-тракт с СВЧ-гене3

ратором и измерительным резонатором поляризующий магнит, генератор модулирующих импульсов с катушками модуляции, генератор программ, генератор строб-импульсов, когерентный СВЧ-детектор, широкополосный усилитель, многоканальный накопитель, причем измерительный резонатор внесен в центр зазора поляризующего магнита, а катушки модуляции помещены в зазоры, образованные поляризующим магнитом и измерительным резонатором, выходы генератора программ соединены с входами генератора модулирующих импульсов, генератора строб-импульсов и многоканального накопителя, вход когерентного СВЧ- детектора соединен с выходом СВЧ- тракта с СВЧ-генератором, а выход - с входом широкополосного усилителя, отличаю щийся тем, что, с целью повьшения точности измереРедактор Н.Рогулич

Составитель А.Кондратьев Техред Н.Бонкало

Заказ 3695/40

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д.4/5

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

427904

НИИ и упрощения регистрации огибающей сигналов спинового эха, в него дополнительно введен анаолого-цифровой преобразователь (АЦП) пиковых значе- 5 НИИ, состоящий из компаратора, управляемого Генератора, двоичного счетчика и цифроаналогового преобразователя (ЦАП), причем неинвертирующий . вход компаратора является первым

10 входом АЦП пиковых значений и подключен к выходу широкополосного усилителя, а выход соединен с входом управляемого генератора тактовых импульсов, выход которого соединен

)5 со счетным входом двоичного счетчика, вход установки нуля которого является вторым входом АЦП пиковых значений и подключен к выходу генератора строб-импульсов, а выходы соединены

2Q с входами многоканального накопителя и ЦАП, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора.

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано для изучения динамических и структурных характеристик спиновых систем с высокой точностью. Цель изобретения - повьппениё точности измерения и упрощение регистрации огибающей сигналов спинового эха-. Поставленная цель достигается применением в качестве регистратора максимальных значений амплитуд сигналов спинового эха аналого-цифрового преобразователя пиковых значений. Максимальные значения амплитуд сигналов в цифровой форме заносятся в память многоканального накопителя, где фop шpyeтcя зависимость максимума амплитуды сигнала эха от временного интервала между возбуждающими .импульсами. 1 ил. с S со с