Измерительный резонатор спектрометра двойного электронно-ядерного резонанса Советский патент 1988 года по МПК G01N24/10 

1

Изобретение относится к технике магнитного резонанса И может быть использовано при конструировании спектрометров двойного электронно- ядерного резонанса (ДЭЯР).

Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум и реализация различных геометрий векторов постоянного, радиочастотного и сверхвысокочастотного магнитных -полей.

На чертеже представлена конструкция резонатора ДЭЯР, разрез.

Резонатор ДЭЯР содержит корпус прямоугольного отражательного СВЧ-рё зонатора 1. Исследуемый образец 2 расположен на плоской диэлектрической вставке 3, выполненной из фоль- гированного стеклопластика. На проводящей поверхности вставки 3 нанесены. U-образные проводящие петли 4, 5 и полоска 6. Вставка 3 введена в полость СВЧ-резонатора 1 через прямоугольное отверстие в короткозамыкаю- щем поршне 7 и диэлектрическом осно- вании 8, в котором она зафиксирована поджимным винтом 9. Со стороны широкой стенки резонатора 1 вставка 3 зафиксирована на полувысоте резонатора 1 двумя поджимными винтами 10 и 11. В этом случае широкая стенка резонатора 1, полоска 6 и винт 1 1 образуют петлю, концы которой указаны на чертеже стрелками. Исследуемый образец 2 расположен внутри этой пеТли. Через прямоугольные разрезы в узких стенках на полувысоте резонатора 1 внутрь него введена двухвиткова прямоугольная катушка 12, вход и выход которой указаны на чертеже стрелками. Катушка 12 выполнена из фоль- гированного с обеих сторон стеклог. . текстолита.

Примеры резонатора спектрометра ДЭЯР.

Исследуемый образец 2 устанавливают на плоскую диэлектрическую вставку 3 и помещают в СВЧ-резона- тор 1 (тип колебаний Н ,д ) и пучност двух магнитных полуволн СВЧ-поля (Н(.ац ) а также в постоянное магнитное поле Нд, которое модулируют переменным магнитным полем Нд с частотой 100 кГц. Для настройки резонатора 1 на оптимальную добротность вставку 3 можно свободно перемещать в вертикальном направлении, после чего ее фиксируют к диэлектрическому основанию 8 прижимным винтом 9. Пружинящие контакты короткозамыкающего поршня 7 обеспечивают надежный электрический контакт поршня 7 с широкими стенками резонатора 1. Такая конструкция не требует дополнительного крепления диэлектрического основания 8 к боковым стенкам резонатора 1 и удобна при смене исследуемого образца 2. Для обеспечения надежного электрического контакта между винтом 11

и плоскостью основания 8 используют поджимной винт 10.

В экспериментах по ДЭЯР для индуцирования переходов ядерного магнитного резонанса используют радио- частотйое поле (Нр).

В предлагаемой конструкции резонатора ДЭЯР поле Н . лежит в плоское- ти HQ (обязательное условие для на- блюдения некрамерсовых ионов), тогда как удобства исследования угловых зависимостей линий ЭПР и ДЭЯР в резонаторе предусмотрено два взаимно ортогональных направления поля Н. Для поля Н о, предусмотрены различные ваРЧ

Н,

Н,

рианты направлении относительно и Н,

- он

предназначена

СбЧ

Вариант 1. Петля 4

IQ 15

Поскольку данная конструкция резонатора содержит четыре петли для создания Hpij и Н, петля 4, петля 5, петля, образованная полоской 6, винтом 11 и широкой стенкой резонатора 1, петля, образованная катушкой 12, то в случае тройного электронно-ядерного резонанса наличие свободных петель предусматривает подачу дополнительной радиочастотной накачки , при этом может быть как параллельным, так и перпендикулярным Н,РЦ , для которого используют перечисленные выше варианты 1-5.

Следует подчеркнуть, что резонатор может быть использован также и для исследования ДЭЯР крамерсовых ионов.

Изобретение относится к технике магнитного резонанса и может быть использовано при конструировании спектрометров двойного электронно- ядерного резонанса (ДЭЯР). Цель изобретения состоит в увеличении отношения сигнал/шум, расширении за счет вариантов реализации различных геометрий векторов постоянного поляри- зующего, радиочастотного и сверхвы

для подачи на образец 2 поля Н

петля 5 - поля Н

РЧ

При

А этом реализуется ситуация, в которой Н pi и лежат в плоскости Н, и Нрц перпендикулярно Н С6Ц .

Вариант 2. Нр, создающий петлей 4 или 5, а Н,д - петлей, образованной токопроводящей полоской 6, винтом 11 и широкой стенкой резонатора 1 (см. позицию А на чертеже). При этом также реализуется геометрия направлений, предусмотренная вариантом 1, но значительно увеличивается отношение сигнал/шум.

Вариант 3. Н создают петлей 4 или 5, а НРЦ - петлей, образованной по- лиской 6, винтом 11 и широкой стенкой резонатора 1 (позиция А на чертеже). При этом реализуется ситуация Н p параллельна ce, оба вектора лежат в плоскости Нд.

Вариант 4. Н рц и Неодновременно создают одной петлей, образованной полоской 6, винтом 11 и широкой стенкой резонатора 1 (позиция А на чертеже) . В этом случае модуляционный и РЧ-генераторы соединены параллельно. В данном варианте реализуется следуНрц Ч HCBU

Н.

ющая ситуация:

векторы лежат в плоскости Н

частном случае все параллельны H,.

и все

а в

Вариант 5. Нр создают катушкой

РЧ

12 (позиция Б на чертеже). В этом случае Нр перпендикулярно плоскости, в которой лежат Нп и Н

СЙЧ

ВНИИПИ Заказ 2848/31 Тираж 847

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

ц, и 25

30

20 Формула изобретен

сигнал/шум и реализации различных

геометрий векторов постоянного радиочастотного и сверхвысокочастотного магнитных полей, плоская диэлектрическая вставка снабжена дополнительной токопроводящей полоской, нанесенной параллельно широкой стенке резонатора и соединенной на полувысоте резонатора жестким проводником, выполненным в виде прижимного винта, с широкой вертикальной стенкой резонатора.

40

45

50

55

Подписное