Микроволновый спектрометр Советский патент 1989 года по МПК G01N22/00 

ел

01

о со со

,

315

Изобретение относится к техшше измерений па СВЧ и может быть использовано в молекулярной спектро- сконии газов п паровых сред, а также при химическом анализе особо чис тых веществ.

Целью изобретения является повышение чувствительности.

На чертеже приведеиа электричес- кал структурная схема микроволнового спектрометра.

Микроволиовьп спектрометр содержит соиосно установленные источник 1 излу 1ения, ячейку 2 с исследуемым газом и смеситель 3, синтезатор 4 частоты М1тл11метрового диапазона, первый усилитель 5 промежуточно частоты, фазовый детектор 6, регистратор 7, второй усилитель 8 проме- жуточной частоты, nepabrii и второй частотные детекторы (ЧД) 9 и 10, сумматор П, вычитатель 12, блок 13 управления, частотный модулятор 14, дополнительный смеситель 15 и фазо- вращатель 16.

Микроволновый спектрометр работает след тощим образом.

Пусть в первьп момент времени источник 1 излучения работает в режи ме поляризации газа. С}1гнал частотой F, поступает в ячейку 2 с исследуемы газом. При совпадении частоты F, с частотой лга1ии поглощения иследствие резонансного взаимодействия излучения с газом в нем возникает волна поляризации, вызьшающая когерентное спонтанное излу хение (КСИ). В следующий момент времени частотный модулятор 14 переключает частоту излуче- ния источника 1 на Fj, и на смеситель 3 поступают КСИ из ячейки 2 с частотой F, , ИГ)лучение источника 1 с частотой F«, работающего теперь

1 в режиме гетеродина, и излучение

синтезатора 4 с частотой F.. Па выходе смесителя 3 присутствуют комбинации ЭТ1СХ частот. Выходной сигнал чистотой F, несущий информацию о линии поглощения газа, усиливается в усилителе 5, настроенном на эту частоту, и поступает на первый вход . фазового детектора 6„ Поочередно возникающие на выходе смесителя 3

5

5099

,,.

,с 2025

- зо м .,.

35

45

.

сигналы с частота ш F,- F и F. усиливаются в усилителе 8 и поступает на входы ЧД 9 и 10, настроенных на частоты F и Fj,- соответственно Выходные сигналы ЧД 9 и 10 поступают на входы сумматора 11 и вычитателя 12. На выходе сумматора

11сигнал несет информацию о неста- бильиости частоты источника 1 излучения при его работе в двух режимах, которьй поступает на первый вход источника 1 излучения для управления его частотой. На выходе вычитателя

12сигнал информацию о нестабильности девиации частоты источника 1, который поступает на блок 13 управления. Этот блок управляет амплитудой меацдра, поступающего с частотного модулятора 14 на второй вход источника 1 излучения для изменения девиации частотыо С выхода частотных детекторов 9 и 10 сигналы с частотами F, и F,- F поступают также на входы дополнительного смесителя 15. На выходе смесителя 15 появляется сигнал суммарной частоты F,-F, которьй через фазовращатель 16 J поступает на второй вход фазового детектора 6 Так как на первый вход ФД 6 поступает информапионный сигнал, а иа второй вход - когерентный ему опорный сигнал, причем второй вход сбалансирован так, что не реагирует на амплитудные флутстуации опорного сигнала, то на выходе фазового де- . тектора б имеется продетектирован- ный информационньй сигнал, поступающий в регистратор 7.

Формула изобретения

Микроволновый спектрометр по авт. ев о № 1231446, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, введены последовательно соединенные дополнитель- пьш смеситель, первьй вход которого соединен с выходом первого частотного детектора, а второй - с выходом второго частотного детектора, фазовращатель и фазовый детектор, причем выход первого усилителя промежуточной частоты соединен с регистратором через фазовьй детекторо

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в молекулярной спектроскопии газов и паровых сред, а также при химическом анализе особо чистых в-в. Цель изобретения - повышение чувствительности. Микроволновый спектрометр содержит соосно установленные источник 1 излучения, ячейку 2 с исследуемым газом и смеситель 3, синтезатор 4 частоты миллиметрового диапазона, у-ли 5 и 8 промежуточной частоты, регистратор 7, частотные детекторы 9 и 10, сумматор 11, вычитатель 12, блок 13 управления, частотный модулятор 14. Для достижения цели введены фазовый детектор (ФД) 6, смеситель 15 и фазовращатель 16. На второй вход ФД 6 через фазовращатель 16 поступает сигнал суммарной частоты с выхода смесителя 15. Т.к. на первый вход ФД 6 поступает информационный сигнал, а на второй вход когерентный ему опорный сигнал, причем второй вход сбалансирован таким образом, что не реагирует на амплитудные флюктуации опорного сигнала, то на выходе ФД 6 имеется продетектированный информационный сигнал, поступающий в регистратор 7. 1 ил.