Резонатор для измерений ЭПР при высоких давлениях Советский патент 1991 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к исследованию материалов методом электронного резонанса (ЭПР), а именно к устройству для исследования механической деформации твердых тел с помощью метода ЭПР, и может быть использовано в научных исследованиях для изучения твердых тел8 подвергающихся пластической деформации.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых параметров за счет

возможности исследования пластической деформации тверцых тел.

На чертеже изображена схема резонатора для измерений ЭПР при высоких давлениях.

Резонатор состоит из двух цилиндров 1 и 2, выполненных из высокопроч - кого диэлектрика, равных диаметров высотой, равной половине целого резонатора, помещенных в металлическую

гильзу 3. Один из цилиндров 1 запрессован в нем, а другой 2 подвижен, что позволяет поворачивать его вокруг оси Крышкой резонатора служит отполированная внешняя сторона пуансона 4, изготовленного из закаленной бериллиевой бронзы, через который проходит коак- сиап 5 для возбуждения резонатора. Другой торцовой крышкой резонатора служит шток 6, передающий давление от пресса к цилиндру 2. С внешней стороны гильзы 3 размещаются стержни 7 высокочастотной модуляции (100 кГц) Для проникновения модуляционного поля в место расположения образца 8, в гильзе имеются сквозные окна 9. В зазоре между парой цилиндров размещен концентратор 10 из керамики с соответствующей диэлектрической проница- емостью. В центре внутренних торцов цилиндров 1 и 2 жестко закреплены конические алмазные наковальни 11. Для обеспечения оптического доступа к образцу 8 в цилиндрах 1 и 2 имеются оптические каналы 12.

Резонатор работает следующим образом.

Конструкцию помещают в зазор магнита спектрометра ЭПР и одновременно в пресс. Резонатор, оба цилиндра которого I и 2 помещаются в гильзе 3, имеющую окна для высокочастотной модуляции 9, с помощью коаксиала 5 соединяется и согласуется с СВЧ-трактом. Усилие от пресса через крышку резона тора 6, подвижный цилиндр 2. и алмазную наковальню 11 передается на образец 8. Спектрометр настраивается и цилиндр 2 резонатора поворачивается. Образец 8, находящийся между алмазными наковальнями 1I, при этом подвергается пластической деформации. Давление измеряется по сдвигу линии люминесценции кристалла рубина, который добавляется к образцу 8. Оптический доступ к рубину обеспечивается через каналы 12 и алмазные наковальни П.

С целью улучшения однородности распределения поля в зазоре между цилиндрами, образуемом алмазными наковальнями, расположен концентратор 10 из того же диэлектрического материала, что и цилиндры резонатора.

Предлагаемая конструкция резонатора позволяет исследовать пластическую деформацию твердых тел методом ЭПР, повысить верхний предел при пластической деформации до 100 Кбар и выше, измерять в процессе создания деформации распределение давления по радиусу алмазной наковальни оптическим способом по сдвигу линии люминесценции рубина.

Формула изобретения

Резонатор для измерений ЭПР при высоких давлениях с типом колебаний Ном содержащий цилиндр из высокопрочного диэлектрического материала и алмазные наковальни, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых параметров за счет исследования пластической деформации твердых тел, цилиндр выполнен составным из двух одинаковых цилиндров с высотами, равными полувысоте целого цилиндра, причем один из них фиксирован внутри металлической гильзы, имеющей окно, а другой расположен в гильзе коаксиально с первым с возможностью поворота вокруг их общей оси относительно друг друга, алмазные наковальни укреплены в центре внутренних торцов составных цилиндров, в зазоре, образуемом между составными цилиндрами алмазными наковальнями, расположен концентратор из того же диэлектрического материала, что и цилиндры, имеющий форму шайбы, внутреннее отверстие которой соответствует внешним размерам алмазных наковален.

72

7Z

Изобретение относится к изучению материалов методом ЭПР и может быть использовано в научных исследованиях твердых телр подвергающихся пластической деформации. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых параметров за счет возможности исследования пластической деформации твердых тел, Резонатор для ЭПР измерений твердых тел при высоких давлениях твердотельный цилиндрический с типом колебаний Н он выполненный из высокопрочного диэлектрического материала, имеющий алмазные наковальни, сое тоит из двух одинаковых цилиндров с высотами, равными полувысоте цепого резонатора, причем один из ципинцров фиксирован внутри металлической гипь- зы, имеющей окна, а другой расположен в гильзе акснатьно с первым цилиндром. Алмазные наковальни укоеплены в центре внутренних торцов иилиндпсш причем в зазоре между цилиндрами, оь- разуечом между алмазными наковальнями, расположен концентратор из того же диэлектрического материала, что и резонатор, 1 ил, (О