СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И ФАЗОВОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Советский патент 1971 года по МПК G01R33/00 

Изобретение может быть использовано в радиоспектроскопии для поиска и регистрации сигналов магнитного резонанса имтульсньши методами, а также в радиосвязи.

Импульсные методы регистрации сигналов магнитного резонанса, особенно ядерного квадрупольного, обладают значительными преимуществами по срав-не.нию со стационарными при поисках и регистрации неизвестных спектров в широком диапазоне частот. Для получения сигналов ядерной индукции или спинового эха можно пользоваться некогерентными и когерентными импульсами (под когерентными понимаются такие импульсы, значения фаз радиочастотного заполнения которых могут контролироваться).

При использовании когерентной методики, когда радиоимпулысы получают от одного задающего генератора, с целью обеспечения фазокогерантного детектирования сигналов магнитного резонанса часто пользуются приемниками прямого усиленияи Применение таких приемников при некогерентной методике теряет смысл, а потому сигналы регистрируют путем супергетеродинного приема.

Известны также способы получения сигналов магнитного резонанса с помощью когерентных импульсов, вырабатывае Мых одним задающим генератором-, при использовании супергетеродинного приема. В этом случае

напряжение гетеродина получают В результате смешения частот сигнала и вспомогательного (местного) гетеродина, а прием осуществляют методом фазовой селекции.

Недостатком известных способов является трудность обеспечения поиска неизвестных линий, магнитного резонанса. В случае некогерентной методики для осуществления поиска часто выполняют механическое сопряжение контуров импульсного генератора и приемника, но при этом невозможно фазокогерентное детектирование. Применение когерентной методики при наличии супергетеродинного приема для поиска спектров в ши-роком ди апазоне частот затрудняется наличием большого количества настроек. Однако в этом случае для поиска линий можно использовать приемники прямого усиления:. Кроме того, трудно изготовлять перестраив-аемые

приемники прямого усиления для широкого диапазона частот.

При механическом, сопряжении в случае когерентной методики предъя вляются большие требования к высокому ослаблению радиочастотного напряжения задающего генератора, что делает необходимым стробирование каскадов передатчика и, естественно, усложняет конструкцию и схему последнего. Целью изобретения является обеспечение

спектров магнитного резонанса с помощью кстерентйой методики без подстройки приемника, при быстром и плавиом изменении частоты передатчика в диапазоне за счет сопряжения контуров его каскадов. Эта цель достигается; тем, что (Напряжение диапазонного генератора подают на смеситель приемника, смешивают с частотой сигнала, и полученную промежуточ:ную частоту подают «а фазовый детектор, куда поступает опорное напряжение, снимаемое с генератора фиксированной частоты передатчика.

Предлагаемый способ получения и фазового детектирования сигналов магнитного резонанса основан ,на получении сигналов ядерной индукции или спинового эха с помощью генератора когерентных импульсов, вырабатываемых при смешении частот двух задаюших генераторов . При этом частота одного из задающих генераторов фиксирована, что позволяет осуществить сопряжение иастроек контуров другого (диапазонного) задающего генератора и смесителя с последующими каскадами; усиления. Для регистрации получаемых сигналов используется принцип супергетеродинного приема, причеМ в качестве напряжения гетеродина используется напряжение, снимаемое с диапазонного генератора.

Таки:М образом, Врезультате смешения частоты сигнала и гетеродина выделяется промежуточная частота, определяемая генератором фиксиро)ванной частоты. В дальнейшем для фазокотерентного детектирования в качестве опорного сигнала берется напряжение, снимаемое с того же генератора фиксированной частоты.

Применение предлагаемого способа поиска и регистрации линий магнитного резонанса устраняет необходимость механического сопряжения настроек передатчика и приемника, так как напряжение с диапазонного генератора снимается непосредственно па смеситель.

Кроме того, предлагаемый способ обуславливает возможность фазокогерентного детектирования сигналов. Предварительное усиление сигнала ведется в широкополосном резонансном усилителе, а основное усиление - в усилителе промежуточной частоты. Таким , меняя частоту передатчика в диапазоне, можно без настройки приемника получать усиление сигнала на промежуточной

частоте непрерывно в заданном диапазоне. При переходе с одного диапазона частот на другой достаточно иметь набор сменных кагущек.

5 На чертеже изображена блок-схема, поясняющая описываемый способ.

Частота coi диапазонного ге|Нератора / выбирается больше частоты wj генератора 2 фиксированной частоты. Это позволяет осуществить сопряжение настроек контуров генератора 1, смесителя передатчика 3 и усилителя мощности 4. Контур усилителя мощности 4, в катушку которого помещается образец, одновременно является приемным .контуром сигналов, магнитного резонанса предусилителя 5. На смесителе передатчика 3 выделяется частота Шр coi - Ш2, которая равна частоте резонанса ядер в исследуемом образце.

0 После предусилителя 5 сигналы ядерной индукции или спинового эха подаю1тся на смеситель 6 приемника. Туда же поступает и частота wi диапазонного генератора I. Смеситель 6 выделяет в качестве промежуточной

5 частоты сопр mi - (coi - 02) М2 частоту, которая равна частоте генератора 2. В дальнейшем сигнал усиливается усилителем промежуточной частоты 7. Для фазокогерентио-го детектирования на фазо.вый детектор 8,

0 помимо частоты Шпр. которая «есет в себе информацию о сигн-але, подается в виде опорноного сигнала частота юг генератора 2. Модулятор 9 служит для получения когерентных радиоим(пульсов.

Предмет изобретения

Способ получения и фазового детектирования сигналов магнитного резонанса импульсными методами с помощью .когерентных импульсов, получаемых от смешения частот, отличающийся тем., что, с целью, поиска сигналов магнитного резонанса без подстройки приемника при быстром И1 плавном изменении

5 частоты передатчика в диапазоне за счет сопряжения контуров его каскадов, напряжение диапазонного генератора подают на смеситель приемника, смешивают с частотой сигнала, и полученную промежуточную частоту

0 подают на фаэовъй. детектор, куда поступает опорное напряжение, снимаемое с ганератора фиксирован .ной частоты передатчика.