Индикатор напряженности магнитного сверхвысокочастотного поля в спектрометрах магнитного резонанса Советский патент 1989 года по МПК G01N24/00 

буроугольного битума с содержанием урана 4% (кривая 2), нефтяного битума с содержанием урана 5% (кривая З) и гумата уранила (кривая 4); на фиг. 4 зависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов ЭПР от напряженности магнитного СВЧ поля для торфяного битума с содержанием урана 0,3% (кривая 5), буроугольного битума с содержанием урана 0,5% (кривая 6), нефтяного битума с содержанием урана 0,6% (кривая 7), гуманита уранила (кривая 8).

Битумы характеризуются наличием одиночного сигнала ЭПР шириной ЛН 5-10 Гс. В спектре ЭПР урансодер- жащего битума появляется дополнительный сигнал, сдвинутый в сторону больших полей относительно сигнала, на- блюдаемого в битуме, не содержащем уран (фиг. 1, 2). Форма спектров ЭПР поглощения урансодержащего битума меняется в зависимости от уровня магнитного СВЧ поля Н(фиг. 1,2).

Поскольку в эксперименте используется навеска урансодержащего битума величиной не более 10 мг, интенсивность даваемого им излучения значительно меньше допустимого по техни- ке безопасности уровня.

Пример 1. Берут навеску 10м торфяного битума, содержащего 3% урана. В спектре ЭПР данного образца наблюдается дополнительный сигнал боль- шей амплитуды по сравнению с исходным (фиг. 1). На фиг. 3 кривая 1 изображает зависимость отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов урансодержащего битума от на- пряженности магнитного СВЧ поля Н,. Фо15ма спектра ЭПР данного образца урансодержащего битума меняется в интервале значений напряженности магнитного СВЧ поля от 0,001 до 0,25 Гс. Дл сравнения приведена кривая 4, изображающая зависимость отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов от напряженности магнитного СВЧ

поля Н для гумата уранила. Видно, что

для него форма спектра ЭПР меняется значительно слабее, чем для урансодержащего битума. Кроме того, форма спектра ЭПР гумата уранила изменяется в , сторону меньших полей до 0,003 Гс, урансодержащего битума - до Гс. Из представленных результатов вытекает, что использование урансодержащего торфяного битума повьш1ает точность

0 5

0

с 0 с

0

5

определения амплитуды СВЧ поля Н и расширяет область определения значений Н в сторону меньших значений Н.

Пример 2. Берут IО мг торфяного битума, содержащего 0,3% урана. Как и в предыдущем примере, спектр ЭПР урансодержащего битума обусловлен двумя основными сигналами. Однако в данном образце амплитуда дополнительного сигнала меньше исходного (фиг. 2). Форма спектра ЭПР (фиг. 2, 4) меняется в интервале значений Н от 0,01 до 1,0 Гс. Последняя цифра является величиной предельно достижимой напряженности магнитного СВЧ поля в использовавшемся приборе. На фиг. 4 кривая 5 изображает зависимость отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов от напряженности магнитного СВЧ поля урансодержащего торфяного битума. На кривой 8 приведена аналогичная зависимость для гумата уранила. Из сравнения кривых 5 и 8 видно, что для урансодержащего битума форма линии спектра ЭПР в за- висимости от значения напряженности магнитного СВЧ поля меняется значительно сильнее, чем для гумата уранила .

Пример 3. Подобным образом, как в предьздущих примерах, для навесок урансодержащего буроугольного битума величиной 10 мг исследовались зависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов ЭПР от напряженности магнитного СВЧ поля Н , которые представлены на фиг. 3, 4 (кривая 2-4% урана, кривая 6 - 0,5% урана).

Пример 4. По аналогии с примерами i и 2 для навесок урансодержащего нефтяного битума исследовались зависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов ЭПР от напряженности магнитного СВЧ поля Н|, которые представлены на фиг. 3, 4 (кривая 3-5% урана, кривая 7 - 0,6% урана).

Из фиг. 1-4 следует, что с повьше- нием напряженности магнитного СВЧ поля Н отношение амплитуды исходного сигнала к амплитуде дополнительного пддает.

Для определения напряженности магнитного СВЧ поля индикатор, т.е. уран- содержащий битум, помещают в измерительный резонатор ЭПР спектрометра, регистрируют спектр ЭПР, определяют

HI 0.001 f с

Фие. 1

//7-ЛгГ

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и исследованию материалов с использованием метода ЭПР. Цель изобретения - повышение точности определения амплитуды напряженности магнитного СВЧ-поля H₁ и расширение диапазона определяемых значений. В качестве индикатора напряженности магнитного СВЧ-поля H₁ используют урансодержащий битум. 4 ил.

Фи9.1

U001 0,0025 ОЛ1 0.0150.050. 0.25 Н,К Фив.З

1/A,

0.0f 0.02S 0.(№ 0.1 O.Z5 0.5 W //,,гс фи&Л