Автодинный спектрометр ЭПР Советский патент 1987 года по МПК G01N24/10 

113

Изобретение относится к технике электронного, парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано в приборостроительной промьшшенности при изготовлении спектрометров ЭПР для экспресс-анализа и учебных целей.

Целью изобретения является повышение чувствительности в диапазоне частот регистрации сигнала ЭПР.

На чертеже представлен вариант .схемы предлагаемого автодинного спектрометра ЭПР.

Спектрометр содержит генератор 1 на основе полупроводникового генераторного диода 2 с междолинным пере- носом электронов, камеру 3 с исследуемым образцом 4, источник 5 питания, стабилизатор 6 напряжения на основе биполя рного транзистора, операционный усилитель 7 с источником 8 опорного напряжения и цепью 9 управления. Спектрометр содержит также блок i О регистрации сигнала с входной цепью, например, на основе согласующего трансформатора.

Управляющий электрод (база) выходного транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя, заземлен, например, конденсатором 12, а входная цепь 11 блока 10 регистрации включена между источником 5 питания стабилизатора 6 и силовым (коллекторным) электродом транзистора.

Автодинный спектрометр работает следующим образом.

Мощность СВЧ, поступающая в камеру 3 от генератора 1 с диодом 2, частично поглощается исследуемым образцом 4. Отраженная от камеры 3 часть мощности взаимодействует с генератор- ным диодом 2 и изменяет его импеданс что вызывает изменения проходящего через диод питающего тока, пропорциональные величине сигнала-ЭПР. Благодаря явлению автодинного усиления и наличию отрицательного дифференциального сопротивления у генераторного диода мощность регистрируемого сигнала в цепи диода выше, нежели при прямых методах детектирования.

Благодаря подключению входной цепи 11 блока 10 регистрации к коллектору

ВНИИПИ Заказ 1302/44 Тираж 777 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

39

;

0

5 0

5

0 5 0

182

транзистора 6 и заземлению его базь конденсатором 12 по отношению к сигналу, поступающему от диода 2, транзистор 6 включен как усилитель с заземленной базой. Одновременно реализуется оптимгшьный режим согласования низкого выходного сопротивления генераторного диода 2 как источника сигнала с малым входным сопротивлением схемы с заземленной базой. Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется дополнительное усиление регистрируемого сигнала схемой, используемой обычно по другому назначению для стабилизации напряжения питания генераторного диода, что способствует повыщению чувствительности регистрации ЭПР.

Выходная цепь 11 блока 10 регистрации благодаря указанному ее включению не п овьшает выходное сопротивление стабилизатора напряжения. Это устраняет нестабильность на отдельных частотах регистрации режима генерации мощности СВЧ и усиления сигнала ЭПР полупроводниковым прибором с N-образной вольт-амперной характеристикой. Это обеспечивает расширение диапазона частот устойчивого автодинного усиления (с дополнительным усилением сигнала транзистором 6 с заземленной базой).

Формула изобретения

Автодинный спектрометр ЭПР, содержащий генератор СВЧ на основе полупроводникового диода с междолинным переносом электронов, источник питания со стабилизатором напряжения на основе эмиттерного повторителя, а также блок регистрации сигнала с входной цепью, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности в диапазоне частот регистрации сигнала ЭПР, управляющий электрод транзистора заземлен через конденсатор, а входная цепь блока регистрации подключается между источником питания и силовым электродом транзистора.

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано в приборостроительной промьшшенности при изготовлении спектрометров ЭПР для экспресс-анализа и учебных целей. Цель - повышение чувствительности в диапазоне частот регистрации сигнала ЭПР. В автодинном спектрометре ЭПР, содержащем генератор 1 СВЧ на основе полупроводникового диода 2 с междолинным переносом электронов, источник 5 питания и стабилизатор 6 напряжения на основе транзисторного повторителя, а также блок 10 регистрации- с входной цепью 11, управляющий электрод транзистора заземлен на частотах регистрации сигнала, а входная цепь блока 10 регистрации подключена между источником питания 5 и силовым электродом транзистора. 1 ил. с € (/. с / В шу J 4 о :о ;о X)