Мера активных потерь Советский патент 1991 года по МПК G01R27/26 

3

Изобретение относится к магнитным измерениям в диапазоне ВЧ (СВЧ)и может быть использовано в метрологии,приборостроении, при разработке и производстве новых магнитных материалов с малыми потерями.

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона измерений.

На чертеже изображена мера активных потерь.

Мера потерь состоит из измерительной ячейки, представляющей собой отрезок короткозамкнутого коаксиала 1 с разъемом 2 для присоединения к объекту измерения и с образцом 3, помещенным в плоскость короткого замыкания, съемного стакана 4, обеспечивающего (при надевании) фиксацию положения магнита 5 относительно образца 3. Это достигается с помощью прокладки 6, внутреннего паза 7 на стакане 4 и направляющего выступа 3 up коаксиале 1. Крепление стакана 4 к коаксиалу 1 осуществляется накидной гайкой 9, кольцевым выступом 10 с резьбой на коаксиале 1 и буртиком 11 на открытой части стакана.

Мера потерь работает следующим образом.

Магнит 5 приклеивается к дну стакана. Стакан 4, прокладка 6, накидная гайка 9, ячейка изготавливаются из немагнитного материала(латуни).Образец 3 представляет собой тонкостенную кассету из оргстекла в форме тора с крышкой, закрепляемой на резьбе, заполненную веществом (хлоридом меди). Об разец 3 приклеивается к коаксиалу 1

Калибровка нуля поверяемого сред; ства измерения производится при подключении ячейки с образцом 3 через разъем 2 (стакан 4 снят), затем вносятся потери путем возбуждения ЯМР наложением постоянного (в данном случае дополняющего локальное поле) магнитного поля (стакан с магнитом надет). Образец 3 выполнен из обладающего большим внутренним локальным магнитным полем на ядрах хлорида ме- ди СиС12-2НгО, а вновь введенное намагничивающее устройство представляет собой постоянный (например,кобаль то-самариевый) магнит 5, например, дискообразной формы с полюсами на плоскостях диска, который закреплен на дне съемного стакана 4, имеющего внутренний продольный паз 7 и прокладку 6 из немагнитного материала

1626

м т е,«

ь|о2Q25юш

- 50 ь-| (55

30

35

40

1964

между дном коаксиала 1 и магнитом, которые совместно с направляющим выступом на коаксиале 1 обеспечивают фиксацию положения магнита относительно образца, буртик П на открытой части стакана 4, накидная гайка 9 и резьба под нее служат для закрепления и отделения стакана с магнитом.

Для возникновения ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в образце, т.е. внесения потерь, необходимо приложить постоянное магнитное поле В и высокочастотное поле измерительной ячейки.

В качестве образца 3 выбран хлорид меди О, обладающий большим внутренним локальным магнитным полем на ядрах (76000 Гс на 200 ЧГц), которое и выполняет роль основной части внешнего магнитного поля В. Для возбуждения ЯМР к нему достаточно добавить на частоте 204 МГц внешнее поле около ЮО Гс. Такое решение позволяет исключить весьма энергоемкое и металлоемкое сооружение дпя получения мощного внешнего поля порядка 76000 Гс.Кроме того, хлорид меди имеет локальные поля на ядрах при комнатных температурах, т.е. в парамагнитной фазе и тем самым позволяет исключить систему охлаждения образца до гелиевых температур, необходимых для приведения вещества в антиферромагнитное состояние.

Чтобы исключить источник питания дополнительного магнитного поля около 100 Гс, в качестве намагничивающего устройства применен кобальто-са- мариевый магнит дискообразной формы с полюсами на плоскостях, закреплен™ ный на съемном стакане 4. Положение магнита 5 фиксировано относительно образца 3 продольным пазом на стакане 4 и немагнитной прокладкой 6. Стакан 4 с магнитом 5 закрепляется на измерительной ячейке с помощью накид1 ной гайки 9. При этом дополнительное поле прикладывается к образцу и обеспечивает ЯМР в веществе. При снятии стакана 4 условия резонанса нарушаются, прецессия спинов отсутствует.

Предлагаемая мера активных потерь позволяет повысить точность та счет исключения вариаций переходного сопротивления, воспроизводить малые значения тангенса угла магнитных потерь 10 на 200 МГц (у карбонильного железа 10-2 - ), исключить мощный источник питания для возбуждения ЯМР.

Формула изобретения

Мера активных потерь, содержащая измерительную ячейку, выполненную из короткоэамкнутого отрезка коаксиа- ла с разъемом для присоединения к поверяемому объекту измерения, и эталонный образец, заполняющий внутренний объем коаксиала, в зоне короткого замыкания коаксиала, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и расширения диа

5

пазона измерений, введен намагчичи- вающий блок, выполненный в пиле постоянного магнита, помешенного на дно съемного стакана с внутренним продольным пазом для фиксации направляющего выступа, выполненного на внешней боковой поверхности коаксиала, и буртика на открытой части стакана для закрепления стакана на резьбовом кольцевом выступе, выполненного в зоне разъема коаксиала с помощью накидной гайки, причем постоянный магнит отделен от поверхности дна коаксиала прокладкой из немагнитного материала, а образец выполнен из хлорида меди.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении. Цель изоб- рения - повышение точности и расширение диапазона измерений. Сущность изобретения состоит в использовании прецессии ядер вещества при их магнитном резонансе, причем в качестве образца 3, вносящего потери,выбрано вещество (хлорид меди) с большим локальным внутренним магнитным полем на ядрах, которое выполняет роль основной части намагничивающего поля, а в качестве источника дополнительно магнитного поля, выводящего вещество в резонанс, применен постоянный (например, кобальто-съмариевый) магнит 5, расположенный на дне съемного стакана 4, надевание и снятие которого с измерительной ячейки,содержащей короткозамкнутый коаксиал 1, возбуждает и снимает ядерный магнитный резонанс в вещестге. Это соответствует внесению и изъятию потерь из измерительной ячейки. Изобретение позволяет осуществить меру чисто активных потерь высокой точности в области малых значений . на ВЧ- и СВЧ- диапазонах. 1 ил. (/)