Электромагнит малогабаритного спектрометра электронного парамагнитного резонанса Советский патент 1991 года по МПК G01N24/10 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при изготовлении малогабаритных радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Целью изобретения является повышение однородности магнитного поля.

На чертеже представлена конструкция электромагнита малогабаритного спектрометра электронного парамагнитного резонанса.

Электромагнит содержит магнитопро- вод броневого типа, состоящий из двух половин, плотно соединенных между

собой, каждая из которых включает стакан 1 и полюсной наконечник 2, выполненный с хвостовиком 3, ось которого наклонена к оси наконечника 2 под углом об , пропущенным сквозь канал 4 в торцовой стенке стакана 1, наклоненный к оси стакана 1 под тем же углом об . Хвостовик 3 соединен с механизмом 5 прижима с возможностью вращения вокруг своей оси, причем ось канала 4 перпендикулярна внутренней торцовой стенке стакана 1, а задняя поверхность наконечника 2 перпендикулярна оси хвостовика 3. Один из ста054 К

00

42ь

00

канов 1 магнитопровода выполнен составным из двух соосных частей - подвижной 6 и неподвижной 7, сопряженных по плоскости 8, перпендикулярной оси стакана 1, с возможностью вращения подвижной части 6 вокруг этой оси. Подвижная часть б стакана 1 выполнена с соосным с ней цилиндрическим хвостовиком 9, диаметр которого больше диаметра хвостовика 3 полюсного наконечника 2, а в торцовой стенке неподвижной части 7 стакана 1 выполнен со- осньй оси стакана 1 цилиндрический канал 10, в который входит хвостовик 9 подвижной части 6 стакана 1, причем канал 4 для хвбстовика 3 полюсного наконечника 2 выполнен в хвостовике 9 подвижной части 6 стакана 1.

Настройка (юстировка) электромагнита осуществляется следующим образом. При подключении электромагнита к источнику питания между лицевыми поверхностями полюсных наконечников 2 создается магнитное поле.

Однородность магнитного поля в кежполюсном-зазоре определяется рядом факторов: качеством обработки, соосностью и ориентацией лицевых поверхностей полюсных наконечников 2, одно- родностью магнитной структуры материала полюсных наконечников 2, зазорами между разъемными деталями магнитопровода .

Как в известном устройстве, мак- симальная однородность магнитного поля достигается за счет юстировки электромагнита, которая заключается в определении и установке оптимальной пространственной ориентации лицевых поверхностей полюсных наконечников 2, при которой обеспечивается взаимная компенсация неблагоприятных сракторов, влияющих на однородность магнитного поля.

Однородность магнитного поля контролируется по конфигурации магнитного поля в зазоре между полюсными наконечниками 2, которая измеряется датчиком магнитного поля (например, дат- чиком Холла или ядерным магнитным резонансом (ЯМР) или контролируется по спектру ЭПР эталонного образца (например, лерилена).

Пространственная ориентация лице- вой поверхности полюсного наконечника 2 задается двумя параметрами - углом наклона лицевой поверхности и направлением этого наклона.

Угол наклона лицевой поверхности ( полюсного наконечника 2 задается углом поворота хвостовика 3 относительно подвижной части Ь стакана 1 магнитопровода и изменяется за счет его вращения вокруг оси хвостовика 3.

Направление выбранного наклона лицевой поверхности наконечника 2 задается углом поворота подвижной части 6 относительно неподвижной части 7 и изменяется за счет вращения подвижной части 6 стакана 1 вместе с закрепленным на ней полюсным наконечником 2 относительно неподвижной части 7.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность независимого изменения как угла наклона, так и направления наклона лицевых поверхностей полюсных наконечников 2, что позволяет в процессе юстировки электромагнита устанавливать любые промежуточные ориентации лицевы поверхностей полюсных наконечников 2, а также найти их оптимальную ориентацию, обеспечивающую максимальную однородность магнитного поля.

Диапазон юстировки определяется максимальным углом наклона лицевой поверхности полюсного наконечника 2 и в предлагаемом устройстве равен 2 &S - удвоенному углу наклона оси хвостовика 3 полюсного наконечника 2 к оси стакана 1.

Для юстировки предлагаемого устройства достаточно двух вращений - вращения одного из полюсных наконечников 2 и вращения подвижной части 6 стакана 1 совместно с полюсным наконечником 2. При этом необходимость во вращении второго из полюсных наконечников не возникает, и он может быть выполнен без возможности вращения. I

В предлагаемом устройстве возможность вращения двух полюсных наконечников позволяет обеспечить как грубую, так и тонкую юстировку электромагнита. Для этого угол ft наклона оси хвостовика второго полюсного наконечника выполняется приблизительно в 5 раз меньшим, чем угол оЈ наклона оси хвостовика первого полюсного наконечника.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность получения большого диапазона юстировки, с одной стороны, и высокой точности юстировки, с другой сторо-ны.

Формула изобретения

Электромагнит малогабаритного спектрометра электронного парамагнитного резонанса, содержащий магнито- провод броневого типа, выполненный в виде Двух плотно соединенных между о собои стаканов, двух полюсных нако- ч нечников, выполненных с цилиндрическими хвостовиками, оси которых наклонены к оси наконечников, причем хвостовик одного пропущен сквозь канал в торцовой стенке стакана под тем .же углом, и соединен с механизмом прижима с возможностью вращения вокруг своей оси, причем ось Канала перпендикулярна внутренней торцовой стенке стакана, а задняя поверхность наконечника перпендикулярна оси хвостовика, отличающийся тем

что, с целью повышения однородности магнитного поля, второй стакан магни- топровода выполнен составным из двух соосных частей - подвижной и неподвижной, сопряженных по плоскости, перпендикулярной оси второго стакана, с возможностью вращения подвижной части вокруг этой оси, подвижная

часть второго стакана выполнена с со- осным с ней цилиндрическим хвостовиком, диаметр которого больше диаметра хвостовика полюсного наконечника, а в торцовой стенке неподвижной части

5 второго стакана выполнен соосный оси второго стакана цилиндрический канал, в котором расположен хвостовик подвижной части второго стакана, причем канал для хвостовика полюсного наконечника выполнен в хвостовике подвижной части второго стакана.

Изобретение относится к технической физике, к электромагнитам малогабаритного спектрометра электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано при изготовлении радиоспектрометров ЭПР. Целью изобретения является повышение однородности магнитного поля. Полюса электромагнита выполняются составными: один из двух подвижных частей, а второй из подвижной и неподвижной частей. Для достижения максимальной однородности электромагнит юстируется путем вращения подвижных частей полюсов вокруг осей, наклоненных к оси электромагнита, и вращения части вокруг оси электромагнита . 1 ил. г С/3