Датчик ядерного магнитного резонанса Советский патент 1986 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к технике радиоспектроскопии и может быть использовано при конструировании радиоспектрометров ЯМР высокого разрешения, предназначенных для изучения фотохимических и других химических реакций.

Цель изобретения - увеличение чувствительности датчика за счет эффективного перемешивания раствора в ампуле и оптимизации условий его облучения, а также увеличения коэффициента заполнения приемной катушки.

На фиг.1 изображена схема датчика; на фиг. 2 - схема взаимного рас- доложения зеркального экрана, приемной катушки и оптической системы; на фиг. 3 - схема взаимного расположения приемной катушки и ампулы.

Датчик ЯМР содержит корпус 1, приемную катушку 2, неподвижную ампулу 3, воздуушую турбинку 4, оптическую систему 5, осветитель 6, зеркальный полуцилиндрический экран 7, стеклянную цилиндрическую трубку 8. Зеркальный полуцилиндрический экран может быть изготовлен из меди, латуни, бронзы, алюминия. Внутренняя поверхность его отполирована и, в случае применения меди или ее сппа- вов, посеребрена. Экран представляет собой половинку цилиндра диаметром 1,1-1,15 D и высотой 2-2,1 D, (D - диаметр ампулы), расположен по вертикали симметрично относительно точки пересечения плоскости приемной катушки и вертикальной оси неподвижной ампулы, при этом вертикалная плоскость, делящая полуцилиндрический экран пополам, проходит через оптическую ось оптической системы. Зеркальный полуцилиндрический экран предназначен для равномерной засветки исследуемого раствора излучением большой мошрости и уменьшения потерь вводимого в датчик излу- чения. Зеркальный полуцилиндрически акран позволяет увеличить мощность излучения, вводимого непосредственно в исследуемый раствор, на 20-50% Стеклянная цилиндрическая трубка предназначена для перемешивания раствора в ампуле и вращения его вокруг вертикальной оси ампулы. Прм врщении стеклянной цилиндрической трубки со скоростью ijj сО рВозникает тщркуляция жидкости в вертикальной

плоскости при одновременном вращении всей массы жидкости вокруг вертикальной оси.

При этом uL.p зависит от свойств раствора и равна

5

0

5

0

5

0

5

0

55

..где d - GF 8

10 I Л + gd d 3 Pd 10 диаметр цилиндрической трубки;

коэффициент поверхностного натяжения раствора; плотность раствора; ускорение свободного падения.

Для обычно применяемых растворов обычно лежит в диапазоне 50 - 80 об/с.

Исследования показали, что оптимальный диаметр стеклянной трубки равен (0,5 - 0,55)D, при этом в верхней открытой части трубки имеется коническое расгшрение до диаметра (l,2-l,5)d на длине (2-3)d, а нижняя открытая часть опускается в раствор на глубину (l-l,5)dt

Витки приемной катушки располагаются на поверхности конуса с отношением высоты к диаметру основания, равным 30, при этом ось приемной катушки составляет с осью ампулы угол Ы 35-40 .

Формула изобретения

Датчик ядерного магнитного резонанса (ЯМР), содержащий корпус, приемную катушку с ампулой для исследуемого раствора и оптическую систему, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности датчика, приемная катушка размещена непосредственно на внешней стороне ампулы, центр приемной катушки расположен на оси ампулы,на расстоянии, равном (2-2,5)D от дна ампулы, где D - внутренний диаметр ампулы; вокруг ампулы в зоне приемной катушки расположен зеркальный полуцилиндрический экран диаметром, равным (1,1-1,5)D, и высотой (2 - 2,1)D, в воздушную турбинку помещена стеклянная цилиндрическая трубка диаметром d (0,5-0,55)D, в верхней открытой части которой имеется коническое расширение до диаметра (l,2-l,5)d на длине (2-3)d, а нижняя открытая часть опущена ниже уров31

ня исследуемого раствора на глубину (1-1,5)d, при этом для эффективного перемешивания раствора цилиндрическая трубка вращается с угловой скоростью

и) 5 4,

) . .5- sd.

d 3 pd 10 где 3 - коэффициент поверхностного натяжения исследуемого раст вора;

1

2769684

Р - плотность исследуемого раствора;

g - .ускорение свободного падения,

5 причем витки приемной катушки располагаются на поверхности конуса с отношением высоты к диаметру основания равным 30, а ось приемной катушки составляет с вертикальной осью ампулы угол

с 35-40,

- 10

gjtfff.l

cpuf2

pttf3

Изобретение относится к области радиоспектроскопии и может быть использовано при конструировании ЯМР. спектрометров, предназначенных для изучения фотохимических реакций. Цель изобретения - повышение чувствительности датчика. С этой целью в датчике вращается не сама ампула с исследуемым образцом, а стеклянная полая трубка. Это обеспечивает перемешивание раствора не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной. Кроме того, приемная катушка размещена непосредственно на внешней стороне ампулы, а вокруг расположен зеркальный полуцилиндрический экран. Это позволяет значительно увеличить интенсивность светового облучения исследуемого образца и увеличить равномерность облучения по образцу. 3 ил. S (Л

Редактор В.Ковтун

Составитель В.Майоршин

Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец

Заказ 6659/35 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, А