Способ калибровки развертки магнитного поля спектрометра ЭПР и калибровочный образец для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может использоваться в приборостроительной промышленности при изготовлении и настройке спектрометров ЭПР, а также для контрольно- проверочных работ на спектрометрах во время их эксплуатации.

Цель изобретения - упрощение способа и расширение диапазона калибруемых разверток магнитных полей.

На фиг.1 и 2 представлены соответственно спектры ЭПР в условиях совмещения первой линии марганца с линией

хрома, принадлежащей спектраль.ному переходу (3/2, 1/2), и четвертой линии марганца с линией хрома, принадлежащей переходу (3/2, -3/2); на фиг.З и 4 - спектры ЭПР образца рубина, состоящего из двух склеенных монокристаллов, разориентированных на 90° , в условиях совмещения: линий хрома, принадлежащих спектральным переходам (3/2, 1/2) и (3/2, -3/2) (фиг.З), линий хрома, принадлежащих переходам (-3/2, -1/2) и (3/2, 1/2) (фиг.4).

Пример 1. Для калибровки азвертки магнитного поля используют образец из монокристалла рубина ( ) размером 1x1x3 мм и

содержанием хрома 0,05-0,5%, закрепенный на вращающемся держателе совестно с 1 мг окиси магния (MgO:Mn ) с содержанием двухвалентного марганца 10 см. Такие количества руби- JQ на и окиси магния необходимы для наблюдения на экране осциллографичес- кого индикатора спектрометра линий хрома и марганца с требуемым соотношением сигнал - шум и сравнимой15 амплитуды,

Держатель с калибровочным образцом располагают в измерительном резонаторе. Посредством вращения держателя, используя осциллографический 20 индикатор спектрометра, совмещают линию Сг, принадлежащую спектральному переходу (3/2, 1/2), с первой линией марганца. Корректирующими поворотами калибровочного образца уточняют сов- 25 мещение например, по совпадению точки перехода через нуль обеих линий. Проводят однократную операцию определения спектрального положения линий, например регистрируют калибро- ,Q вочный спектр с помощью самописца на спектрометре ЭПР с калиброванной разверткой магнитного поля. В дальнейшем, в условиях указанного совмещения, переход через нуль всех линий и Мп используют в качестве меток для калибровки развертки магнитного поля, в том числе в произ- вольньй момент времени и на произвольном спектрометре. На фиг.1 вид- ,Q но, что кроме шести известных меток марганца линии хрома дают три дополнительные метки в широком диапазоне . магнитных полей.

Пример 2, Для кали бровки дс развертки магнитного поля используют образец из двух разориентированных на 90° монокристаллов рубина размером 1x3x3 мм . Совмещение спектральных линий проводят по примеру 1.

50

В условиях совмещения, линий хрома, принадлежащих переходам (3/2, 1/2) и (3/2, -3/2), получают спектр ЭПР,

Q Q -

с

0

представленный на фиг.З. На фиг,4 изображен спектр ЭПР при совмещении линий хрома, принадлежащих переходам (-3/2, -1/2) и (3/2, 1/2),

Использование предлагаемого изобретения позволяет отказаться от операций прецизионной ориентации монокристалла в держателе и закрепления на длительньй срок держателя в резонаторе.

Укомплектование калибровочными образцами с соответствующими спектрами спектрометров ЭПР непосредственно при их изготовлении позволяет контролировать калибровку развертки магнит- ного поля на любом этапе эксплуатации.

Формула изобретения

1, Способ калибровки развертки магнитного поля спектрометра ЭПР, включающий размещение в измерительном резонаторе спектрометра калибровочного образца, регистрацию спектров ЭПР и калибровку развертки магнитного поля по предварительно определенным расщеплению и g-факторам спектральных линий, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения способа и расширения диапазона калибруе- мьк разверток магнитного поля, вращают калибровочньй образец, дающий изотропный и анизотропный спектры ЭПР, совмещают одну из линий анизотропного спектра с одной из линий анизотропного спектра, а однократное предварительное определение расщепления и g-факторов спектральных линий, а также дальнейщую калибровку развертки магнитного поля проводят в условиях указанного совмещения,

2, Калибровочньш образец для калибровки развертки магнитного поля спектрометра ЭПР, содержащий вещества с изотропным и анизотропным спектрами ЭПР, отличающийся тем, что вещество с анизотропным спектром состоит из разориентиро- ванных друг относительно друга и скрепленных между собой кристаллов с анизотропной структурой спектров ЭПР,

JWll

Физ.1

Изобретение относится к технике ЭПР, может использоваться при изготовлении и настройке спектрометров ЭПР, а также для контрольно-проверочных работ на спектрометрах во время их эксплуатации. Целью изобретения является упрощение способа и расширение диапазона калибруемых разверток магнитного поля. Способ включает операции размещения в измерительном резонаторе веществ с изотропной и анизотропной структурой спектров при различных ориентациях, посредством вращения вещества с анизотропным спектром совмещения одной из его линий с линией изотропного спектра, затем однократного определения спектральных характеристик линий ЭПР в условиях указанного совмещения и дальнейшую калибровку развертки магнитного поля по предварительно определенным расщеплению и D-факторам спектральных линий в момент совмещения. Калибровочный образец с анизотропным спектром ЭПР может быть выполнен из разориентированных относительно друг друга и скрепленных между собой кристаллов. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

-н

.

Фиг.

ug,l

Фиг.5