СПЕКТРОМЕТР ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Советский патент 1972 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к области радиосиектроскоиии ядерного магнитного резонанса

(ЯМР).

В настоящее время большинство спектрометров ЯМР работает по методу людуляцин jMarjiHTHoro поля звуковой частотой. Прн использовании модуляции двумя частотами можно получить сигнал исследуемого вещества и сигнал для стабилизации но внутреннему образцу н раздельно произнести регулировку этих сигналов. Индикация спектров ЯМР осуществляется иа экране осциллографа прн болыни.х скоростях нериодической развертки, а регистрация - при медлошюй записи иа диаграмме.

В известиых спектрометрах ЯМР, содержащ1 х электромагнит, систему внешней протонной стабнлнзации и систему внутренней стабилизации резонансных условий, прие.миопередающее ycTpoiiCTBO с фазовым детектором, иидикатор сигнала ЯМР, регнстрируюи;ий прибор, преобразователь 1анряжения в частоту, модулятор поля, устройство двойного резонанса и регулятор фазт:,т сигнала ЯМР, имеет место необходимость ряда операций, связанных с переходом от внутренней стабилизации на внешнюю, или стабилизацию потока магнитного ноля, так как при этом происходит развертка полем.

uieinie универсальиостн и увеличешю ироизводительностн спектрометра за счет сокращения времени для перехода от индикации в режим регистрации н обратного перехода достнгается ирн.меиеннем в спектрометре суммирующего уснлнтеля н регулятора фазы сигнала ЯМР, выполненного в виде двух взаимно синхронизнроваиных триггеров с формнрующимн устpoiicTBaMH, соединенных с нндуктнвным фазог.ращателем и комиенсационным усилнтелем. Исиользуя иидикатор, можно установнть )icследуемую часть спектра в заданную част1 диаграммы н од1ювременно контролировать разрешающую способность прибора. Сиектр

индицируется в выбранном масн|табе прн включенной внутренней стабнлнзацнн и в случае двойного резонанса. В спектрометре быстродействующнй регулятор фазы обеспечивает сохранение установленной фазы снгнала ЯМР

прн частотной развертке от ннднкатора.

На ф1н 1 представлена блок-схема npeziлагаемого спектрометра ЯМР; на фиг. 2 - временные днаграммы регулятора фазы снгнала ЯМР.

Спектрометр содержнт электромагннт /, систему 2 внешне нротонноГ стдбнлизации ii систему .) внутренней стабнлизации резонансных условнй, приемио-передаюихее устройство 4 с фазовым детектором, 1Н5дикатор 5

образователь 7 напряжения в частоту, модулятор 8 поля, устройство 9 двойпого резонанса, суммирующий усилнтель 10 и регулятор 11 фазы сигнала ЯМР, выполненного в виде взаимно синхронизированных триггеров 12 и 13, с формирующими устройствами фазовращателя М и компенсирующего усилителя /5.

При работе спектрометра в режиме индикации от исследуемого образца, расположенного в поле электромагнита, на боковой полосе модуляции магнитного ноля на выходе фазового детектора приемно-передающего устройства 4 возникает сигнал ЯМР, который подается на индикатор 5 и регистрирующий прибор 6. Исследуемое вещество может быть подвергнуто облучением возмущающим высокочастотным полем от устройства 9. Резонансные условия поддерживаются системами внешней 2 и внутренней 3 стабилизации.

С регистрирующим прибором 6 и индикатором 5 связан суммирующий усилитель 10, позволяющий установить частоту преобразователя 7 в соответствии со средней частотой выбранной группы линий спектра исследуемого вещества и произвести развертку частоты в поеделах, соответствующих щирине этой группы линий. С двух выходов преобразователя разнополярные импульсы (см. фиг. 2) поступают в регулятор фазы и запускают взаимно синхронизированные триггеры 12 и 13.

Для однозиачности взаимного срабатывания триггеров импульсы запуска, поступающие от преобразователя на триггер 12, селектируются во времени импульсами триггера 13. Срабатывание триггера 12 возможно только при совпадении отрицательного импульса запуска с отрицательным импульсом треггера 13. При такой взаимной синхронизации импульсы триггера 12 отстают на четверть нериода от импульсов триггера 13. Папряжсние триггера 12 подают на модулясоидальные, равные по амплитуде иапряжеНапряженне триггера 12 подают па модулятор 8 поля. Связанные с триггером формирующие устройства преобразуют импульсы в сииусоидальные, равные по амплитуре напряжения, однозначно сдвинутые между собой по

фазе на я/2, обеспечивающие работу индуктивного фазовращателя 14.

Выходное напряжение суммирующего усилителя 10 управляет компенсирующим усилителем 15 тгк, что опорное напряжение, подаваемое на фазовый детектор приемно-передающего устройства 4, при частотной развертке сохраняется постоянным. Таки.д образом, быстродействующий регулятор 11 фазы формирует опорное напряжение фазового детектора и позволяет, независимо от частоты модуляции, установить необходимую фазу снгнала ЯМР в пределах 360°.

Для перехода в режим регистрации достаточно выключить управление от индикатора.

Предмет изобретен и я

Спектрометр ядерного |1агнитного резонанса (ЯМР), содержащий электрод агнит,

систему впещией протонной стабилизации и систему внутренней стабилизации резоиансных условий, приемно-передающее устройство с фазовым детектором, ннднкатор сигнала ЯРМ, регистрирующий прибор, преобразователь напряжения в частоту, модулятор поля, устройство двойного резонанса и регулятор фазы сигнала ЯМР, отличающийся тем, что, с целью повышения универсаль юсти и увеличения нроизводительности спектрометра, спектрометр снабжен суммирующим усилителем для управления преобразователем напряжения в частоту от регистрирующего прибора и индикатора сигнала ЯМР, а упомянутый регулятор фазы сигнала ЯМР вынолнен в виде

двух взаимно синхронизированных триггеров с формирующими устройствами, соедииеин1лх с индуктивным фазовращателем и компеисаЦИ011НЫМ усилителем.

L.

J

Импульсы на nepCoM npeоВразоБатет

Импупьсы триггера 13

Импульсы на SmopoM 6biJ(ode преобразователя

Ямпульсы, запускающие {Прнгге/ 12

Импдльсй триггера 12