Г1ри денение метода непрерь1Вйого усредне ния сигналов по времени с использованием накопителей спектров значительно расширило возможности радиоспектроскопии, в особенности при измерениях с малым отношением сигнала к шуму. Этот метод требует высокой стабильности соотношения поле-частота радиоспектрометров и это требование наиболее жестко при накоплении спектров высокого разрешения. Для успешного использования метода большое значение имеет синхронизация развертки адресов накопителя с разверткой магнитного поля радиоспектрометра.
В настояшее время связь накопителей с радиоспектрометрами осуш ествляется посредством сигнала значения адреса, используемого для развертки магнитного поля радиоспектрометра. При таком способе связи часто не обеспечивается необходимая стабильность ма гнитного поля, в особенности при многократной записи спектров высокого разрешения, а также требуется индивидуальное согласование накопителя при работе с конкретным прибором.
Известно устройство для накопления спектров, содержаш.ее накопитель спектров, работаЮШ.ИЙ в периодическом режиме и состояший из усилителя постоянного тока, аналого-цифрового преобразователя, преобразующего выходной сигнал радиоспектрометра в дискретную форму, арифметического устройства.
запоминаюш его устройства, временного селектора, служаш;его для распределения по времени сигналов, поступающих от преобразователя, относительно стартового момента времени,
устройства управления и пересчетной декады, которая, пересчитывая канальные импульсы, поступающие с устройства управления, выдает импульс, служащий сигналом конца регистрации очередного спектра.
Предложенное устройство содержит формирователь стартового сигнала, схему пропускания, триггер блокировки и усгройство задержки. Вход схемы пропускания через формирователь стартового сигнала соединен с выходом
усилителя постоянного тока, а выход-с временным селектором и одним входом триггера блокировки. Другой вход этого триггера подключен через уст ройстно задержки к выходу иересчетной декады, а выход - к управляющему входу схемы пропускания.
Устройство для накопления спектров разработано для совместной работы с ЯА№-спектрометром высокого разрешения типа РЯ-2305, обеспечивающим в течение 10 мин при виутренней стабилизации стабильность поля пе хуже, чем 0,1 гц. Однако оно быть использовано И с другими типами спектрометров (например, ЭПР-спектрометрами, масс-спектрометрами и другими, где возможна периодиНаличие устройства связи с радиоспектрометром позволяет .на,каплиЕать спектры высокого разрешения, так как момент запуска накопителя привязывается к определенному сигналу спектра, а радиоспектрометр РЯ-2305 обеспечивает высокую стабильность магнитного поля в течение времени накопления одного спектра. Устройство для накопления спектров не требует индивидуального согласования при работе с каким-либо другим ,конкретным спектрометром, а также не требует участия оператора в процессе накопления спектра.
Устройство связи обеспечивает, во-первых, запуск накопителя от сигнала внутреннего эталона или любого другото сигнала, ха.ра,ктерного для данного спектра, превышаюндего не менее чем в два раза уровень шумов; во-вторых, бло:кировку цени запуска накопителя на время накопления очередного спектра и время обратного хода развертки магнитного ноля.
Устройство для накопления спектров может работать как с блоком электронной развертки поля, так и с медленной разверткой от реохорда самописца.
Функциональная блок-схема устройства для накопления спектров представлена на чертеже, где:
/--формирователь стартового сигнала,
2- схема пропускания,
3- триггер блокировки,
4- устройство задержки,
5- усилитель постоянного тока,
6- аналого-цифровой .преобразователь, 7- арифметическое устройство,
8--запоминающее устройство, 9 - временной селектор,
10 - устройство управления,
// - иересчетная декада.
Формирователь 1 стартового сигнала содержит триггер Шмитта с регулируемым порогом срабатывания, работающий как амплитудный дискриминатор, .и блокинг-геиератор в ждущем режиме для формирования выходного импульса. Сигнал со спектрометра, иодаваемый на формирователь, может сниматься либо с фазового детектора через усилитель постоянного тока, либо с ирецизионног-о потенциометра, жестко связанного с кареткой самоииоца, либо с интегратора. Необходимость в переменном пороге срабатывания триггера Шм,итта возникает при снятии сигнала с пре-цизионлого потенциометра или фазового детектора, так как в этом случае на входе преобразователя 6 меняется постоянная составляющая за счет смещения, которое вводится для того, чтобы накапливать сигналы только положительной полярности.
Схема пропускания 2 представляет собой потенщиально-импульсный ключ, работой которого управляет триггер блокировки 3. В зависимости от потенциала на входе а стартовый импульс либо проходит на нако-питель, либо нет.
держкой времени .и служит для возвращения схемы в исходное положение к началу накопления очередного слектра.
В устройство для накопления спектров включена пересчетная декада 11, с выхода которой по окончании процесса регистрации очередного спектра снимается импульс, служащий управляющим сигналом для устройства задержки 4.
При работе устройства сигнал с выхода спектрометра, снимаемый либо с фазового детектора, либо с прецизионного потенциометра, жестко связадного с кареткой самописца, подается на аналого-цифровой преобразователь
6, а также на формирователь / стартового сигнала. В момент достижения амплитуды заиускающего сигнала порога срабатывания на выходе формирователя / .появляется стартовый импульс, который, проходя через схему пропускания 2, поступает на временной селектор 9, запуская накопитель. С этого момента выходные сигналы спектрометра последовательно запоминаются в каналах накопителя.
Стартовьш импульс -подается также на триггер блокировки 3, который, опрокидываясь, блокирует схему проиускания 2. С момента блокировки 1цапи запуска накопителя любые сигналы, превышающие по амплитуде порог срабатывания триггера Шмитта, не вызывают
запуска накопителя. Таким образом, можно накапливать сигналы, превышающие по амплитуде запускающий сигнал. Блокировка цепи запуска предотвращает ложные запуски накопителя во время обратного хода развертки магнитного поля.
Но окончании npioaecca накопления очередного спектр а с пересчетной декады 11, пересчитывающей канальные импульсы, снимается импульс, который подается н,а устройство задержки 4, выдержка времени которого устанавливается такой, чтобы с момента окончания накопления очередного спектра до момента возвращения схемы в исходное положение развертка магнитного поля сделала обратный ход
и находилась на подходе к запускающему сигналу. В момент установления формирователя 1 в исходное положение сигнал на выходе спектрометра должен быть ниже порога срабатывания триггера Шмитта. С момента установления формирователя в исходное положение до момента начала очередного запуска поле не должно проходить через сигнал, превышающий по амплитуде порог срабатывания триггера Шмитта. Установкой выдержки времени устройства задержки 4 можно сделать участок спектра, проходимый за время с момента установления формирователя / в исходное положение до момента запуска .накопителя, узким по сравнению с
шириной исследуемого спектра, но перекрывающим диапазон нестабильности магнитного поля за полное время эксперимента. Это позволяет выделить запускающий сигнал в узком участке спектра, в течение времени прохождейускания 2 готовы к очередному запуску накопителя. Такая возможность повышает .помехоустойчивость устройства связи со спектрометром при залуске накопителя слабым сигналом, а также позволяет выделить сигнал для запуска из ряда близко расположенных сигналов спектра, что важно при накоплении спектра с большим количеством узких линий.
По «стечении выдерж,ки времени сигнал, снимаемый с выхода устройства задержки 4, понижает потенциал базы триггера Шмитта до порога отпускания, возв1ращая формирователь стартового сигнала в исходное положение. Благодаря использованию сигнала, возвращающего триггер Шмитта в исходное положение, можно осуществить запуск накопителя сигналом, не менее чем в два раза превышающим уровень шумов, обеспечив при этом устойчивую работу схемы. .После возвращения формирователя I в исходное положение импульс, приходящий на триггер блокировки 5 с устройства задержки 4, открывает схему пропускапия, после чего устройство готово к накоплению очередного спектра.
Предмет изобретения
Устройство для накопления спектров магнитного резонанса, содержащее усилитель постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь, арифметическое и запоминающее устройства, временной селектор, пересчетную
декаду и устройство управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, оно содержит формирователь стартового сигнала, схему пропускания, триггер блокировки и устройство задержки, причем вход
схемы пропускания через формирователь стартового сигнала соединен с выходом усилителя постоянного тока, выход - с временным селектором и одним входом триггера блокировки, другой вход которого подключен через устройство задержки к выходу пересчетной декады, а выход - к управляющему входу схемы пропускания.
С прбцизимного @
Сигнал со caffi/n/aoMf/rr/sai deme - (g)-I-- . тора
O OlOttefflO - I
.пюр fcSpac I
