Индукционный датчик ядерного магнитного резонанса Советский патент 1993 года по МПК G01R33/20 

Изобретение относится к технике ра- диоспектроскопии, в частности к конструкции датчиков индукционного типа для радиоспектрометров ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Целью изобретения является увеличение чувствительности датчика, расширение рабочего диапазона мощности облучающего поля ВЧ и уменьшение модуляционной помехи.

На фиг.1 приведен общий вид датчика; на фиг.2а представлена проекция приемной катушки (с осью симметрии Ј) на плоскость, ортогональную оси катушек модуляции (ось ti); на фиг.2б - проекция той же катушки на плоскость, ортогональную оси передающей катушки (ось 6),

Устройство работает следующим образом.

Передающей катушкой 1 (фиг.1) возбуждается ВЧ-ток в первичном витке, на который нагружен вторичный виток, охватывающий приемную катушку 3 и емкость в экране 2. В отсеке приемной катушки возбуждается поток ВЧ-поля, действующий на образец в приемной катушке. Поворотом приемной катушки вокруг ее оси выводы и перемычки ориентируются так, чтобы они лежали в плоскости, содержащей оси приемной и передающей катушек. В этом случае площадь замкнутого контура, образуемого витками катушки и ее выводами, которая пронизывается потоком ВЧ-поля, близка к нулю. Оптимальное положение катушки устанавливается по минимуму остаточного напряжения на входе приемного устройства при максимальной напряженности поля ВЧ.

Пример выполнения устройства: диаметр приемной катушки 10 мм, длина катушки 12 мм, диаметр провода 0,18 мм, расстояние между соседними витками 0,5 мм. Провод катушки уложен в канавки каркаса катушки, изготовленного из кварцевого стекла. Исследование предлагаемого устройства показало, что в последнем в отел

с

00

о о

CJ

личие от прототипа достигается устойчивый амплитудный и фазовый баланс при повышенных напряженностях ВЧ-поля - более

207

ЗООмГс. В этом случае для изотопов РЬ в полупроводниковом соединении РЬТе с концентрацией носителей р 5 10 см по сравнению с прототипом было получено увеличение интенсивности резонансного сигнала в 5 раз, причем время регистрации с накоплением спектра ЯМР при идентич- ных прочих условиях сократилось в 2,5 раза. Использование предлагаемого датчика сигналов магнитного резонанса позволяет увеличить чувствительность спектрометра ЯМР, увеличить уровень мощности поля ВЧ и тем самым расширить круг объектов для регистрации спектров ЯМР, уменьшить зависимость чувствительности датчика от уровня мощности ВЧ, ослабить модуляционную помеху. Это позволяет сократить время регистрации спектров и повысить

производительность труда при проведение научных исследований.

Формула изобретения Индукционный датчик ядерного магнитного резонанса, содержащий передающую, приемную и модуляционную катушки, расположенные взаимно ортогонально, при этом приемная катушка выполнена с целым числом плоских витков, перпендикулярных к оси катушки, с соединительными перемычками, перпендикулярными к плоскости витков, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, расширения рабочего диапазона мощности облучающего поля высокой частоты и уменьшения модуляционной помехи, приемная катушка поворотом вокруг ее оси установлена в положение, при котором перемычки между витками и ее выводы лежат в плоскости, содержащей оси приемной и передающей катушек.

Применение: в конструкции датчиков индукционного типа для радиоспектрометров ядерного магнитного резонанса. Суть изобретения: приемная катушка в экране, выполненная в виде плоских витков, перпендикулярных к ее оси, с перемычками между витками, установлена поворотом вокруг оси в положение, при котором перемычки между витками и выводы катушки лежат в плоскости, содержащей оси приемной и передающей катушек. 2 ил,

А-Л

.

Фиг.-J

о-)

i

Ъ

fu2.2