Радиоспектрометр спинового эха Советский патент 1974 года по МПК G01N27/78 

1

Изобретение относится к устройствам для наблюдения и регистрации эффекта магнитного резонанса.

Известен радиоспектрометр спинового эха в магнитном резонансе, состоящий из некогерентного генератора возбуждающих радиочастотных (РЧ) импульсов, колебательного контура (объемного резонатора) с размещенным в нем исследуемым парамагнитным образцом, РЧ приемника сигналов спинового эха с РЧ некогерентным детектором на его выходе, устройства накопления и регистрации сигналов спинового эха, источника магнитного поляризующего поля, в котором расположен колебательный контур (резонатор) с парамагнитным образцом. В этом радиоспектрометре отсутствует когерентное детектирование РЧ колебаний, несущих сигналы спинового эха, что приводит к ухудщению пороговой чувствительности радиоспектрометра, а при приеме слабых сигналов - к искажению формы регистрируемых кривых спада импульсов спинового эха. Кроме того, при некогерентном детектировании в некоторых случаях теряется полезная дополнительная информация.

Для повышения пороговой чувствительности и точности измерений предлагаемый радиоспектрометр снабжен измерителем фазы колебаний в каждом возбуждающем РЧ импульсе, источником опорного РЧ напряжения, частота которого равна частоте несущих колебаний возбуждающих импульсов, двумя фазовыми детекторами на выходе приемника, 90°-ным фазовращателем в цепи опорного напряжения одного из фазовых детекторов и

устройством вычисления амплитуды и полярности сигнала спинового эха.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого радиоспектрометра.

Напряжения с выхода некогерентного генератора возбуждающих РЧ импульсов 1 поступают на колебательный контур (резонатор) 2 и измеритель 3 фазы несущих колебаний возбуждающих импульсов. Колебательный контур 2 находится в постоянном магнитном поле источника 4 магнитного поляризующего поля. Сигнал спинового эха с колебательного контура 2 поступает на вход приемника 5, выход которого присоединен к одному из входов фазовых детекторов 6 и 7. Напряжение от источника 8 опорного РЧ напряжения подается на измеритель 3 фазы и на вторые входы фазовых детекторов (на вход детектора 6 - непосредственно, а на вход детектора 7 - через 90°-ный фазовращатель 9).

Напряжения с выходов измерителя фазы 3 и фазовых детекторов 6 и 7 подается па вычислительное устройство 10.

Измеритель 3 фазы измеряет сдвиг фазы возбуждающих импульсов относительно фазы опорного напряжения, поступающего от источника 8 опорного напряжения. Вычислительное устройство 10 на основании этих данных вычисляет фазу несущих колебаний сигналов спинового эха. Например, при двухимпульсной методике фаза сигнала спинового эха фс 2Ф2 - ф1, где pi и ф2 - фазы первого и второго возбуледающих импульсов соответственно. После того как на вход вычислительного устройства поступают квадратурные составляющие сигнала спинового эха с выходов фазовых детекторов 6 и 7, вычислительное устройство 10 вычисляет истинную амплитуду и полярность полезного сигнала. Например, делит одну из квадратурных составляющих на sin фс, а вторую - на cos фс и выдает в качестве полезного сигнала ту из них, которая гарантирует большую точность вычислений.

Предмет изобретения

Радиоспектрометр спинового эха, содержащий некогерентный генератор радиочастотных

возбуждающих импульсов, колебательный контур с исследуемым парамагнитным образцом, источник магнитного поляризующего поля и радиочастотный приемник сигналов спинового эха, отличающийся тем, что, с целью повышения пороговой чувствительности и точности измерений, он снабжен измерителем фазы несущих колебаний в каждом возбуждающем радиочастотном импульсе, источником опорного радиочастотного напряжения, двумя фазовыми детекторами на выходе приемника, 90°-ным фазовращателем и устройством вычисления амплитуды и полярности полезного сигнала, причем, источник

опорного радиочастотного напряжения присоединен к одному из фазовых детекторов непосредственно, а к другому - через 90°-ный фазовращатель, а выходы измерителя фазы и фазовых детекторов присоединены ко входу устройства вычисления амплитуды и фазы полезного сигнала.