Спектрометр ЭПР с отражательным резонатором Советский патент 1987 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может использоваться в приборостроительной промышленности при изготовлении специализированных малогабаритных спектрометров ЭПР для учебных целей и экспресс-анализа.

Цель изобретения - упрощение устройства при обеспечении режимов видео- и многочастотной регистрации.

На чертеже представлен вариант функциональной схемы тракта СВЧ предлагаемого .спектрометра.

Спектрометр содержит генератор 1 1ЧОЩНОСТИ СВЧ, например, на основе полупроводникового диода с м ждолин- ным переносом электронов, трехплечи циркулятор 2, детектор 3 СВЧ, отражательный измерительньй резонатор 4 с органом 5 связи. Между генератором и плечом циркулятора включен орган 6 коррекции фазы мощности СЕЧ (например, на основе малогабаритной диэлекрической пластинки), а к детекторной цепи цикулятора подключен орган 7 коррекции амплитуды отраженной мощности СВЧ (например, на основе малогабаритного металлического штыря).

Спектрометр ЭПР работает следующим образом.

Мощность СВЧ от генератора 1 поступает через циркулятор 2 в измери- тельный резонатор 4. Отраженная от резонатора 4 мощность, содержащая информацию о сигнале ЭПР, поступает через циркулятор 2 в цепь детектора 3, которым и вьщеляется сигнал ЭПР.

Мощность СВЧ, отраженная от резонатора 4 как узкополосного диспергирующего элемента, несет в своей ам- плитуде и фазе информацию о степени расстройки частоты генератора 1 от частоты резонатора 4. С помощью органа 7 коррекции в цепи детектора 3 часть этой мощности через циркулятор 2 направляется к генератору 1 и воздействует на его активный элем ент (генераторный диод). Благодаря такому воздействию, при выполнении требуемых фазовых соотношений в точке включения активного элемента, осуществляется захват и стабилизация частоты генератора 1 измерительным резонатором 4.

ВНИИПИ Заказ 1302/44 Тираж 777

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

5

О

0 5

0

Оптимальные условия стабилизации частоты генератора 1 создаются с помощью коррекции органом 6 фазы отраженной мощности. Органом 7 коррекции амплитуды устанавливается требуемый для целей стабилизации диапазон захвата, который тем шире, чем больше амплитуда отраженной этим органом мощности СВЧ.

.Таким образом, в результате введения органов 6 и 7, корректирующих фазу и амплитуду отраженной от резонатора 4 мощности, оказьшается возможным осуществить в спектрометре с отражательным резонатором оптимальньй режим автоматической стабилизации i- частоты генератора 1 по измерительному резонатору 4 без использования традиционных электронных блоков, заметно усложняющих конструкцию и эксплуатацию устройства в целом,

Частота резонатора 1 в условиях стабилизации резонатором 4 контролируется им при смене учебного образ-ца, перемещении его в необходимых пределах в резонаторе, при появлении других дестабилизирующих факторов, например температзфных. В результате, после проведения операции коррекции органами 6, 7 при изготовлении спектрометра, в дальнейшем при его эксплуатации отпадает необходимость проводить трудоемкие операции согласования и настройки тракта СВЧ.

Формула и. зобретения

Спектрометр ЭПР с отражательным резонатором, содержащий генератор, трехплечий циркулятор и детектор мощности СВЧ, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства при обеспечении режимов видео- и многочастотной регистрации, в спекрометр введены органы коррекции фазы и амцлитуды отраженной мощности СВЧ, причем орган коррекции фазы включен в плечо циркулятора, вед ущее к генератору, а орган коррекции амплитуды включен в плечо циркулятора, ведущее к детектору.

Подписное

Изобретение относится к технике ЭПР и может использоваться в приборостроительной промышленности при изготовлении специализированных малогабаритных спектрометров ЭПР для учеб.ных целей и экспресс-анализа. Целью предлагаемого технического решения является упрощение схемы при обеспечении режимов видео- и многочастотной регистрации. В спектрометр ЭПР с отражательным резонатором 4 дополнительно введены органы 6 и 7 соответственно коррекции фазы и амплитуды отраженной мощности СЕЧ. Орган коррекции фазы включен в одно из плеч циркулятора 2, а орган коррекции амплитуды включен в цепь СВЧ-детектора 3. При выполнении требуемых условий осуществляется захват и стабилизация частоты генератора 1 измерительным резонатором 4. 1 ил. (О 7 СО о со