Устройство подавления спин-спинового взаимодействия в радиоспектрометрах ядерного магнитного резонанса Советский патент 1975 года по МПК G01N27/78 

этого устройства и контроль правильности его работы сложны. Цель изобретения - нолучение в широком диапазоне резонансных частот ядер возмущающего поля, обладающего более равномерной спектральной плотностью, новыщение эффективности работы устройства подавления спин-снинового взаимодействия и уорощение использования этого устройства в радиоспектрометре. Эта цель достигается применением в устройстве подавления спин-спинового взаимодействия блока опорных частот, соединенного с несколькими последовательно включенными смесителями и делителями частоты заторможенного типа, преобразователя частоты и связывающего блок опорных частот, смесители и преобразователь частоты электронного переключателя, на который для получения щумозой фазовой модуляции выходных напряжений делителей и преобразователя частоты подается периодическая последовательность коротких запИрающих импульсов. В устройстве формируются высокочастотные импульсы, фаза несущей составляЕОщей которых изменяется от импульса к импульсу. Используются свойства функциональных узлов, входящих в его состав: смесители и делители частоты, работающие совместно с блоком опорных частот, преобразователем частоты и электронным переключателем, обеспечивают прямой синтез частоты выходного напряжения. Частота выходного напряжения приводится в соответствие с резонансными частотами возмущаемых ядер заданием состояния электронного переключателя. От генератора импульсов на электронный переключатель подаются запирающие импульсы длительностью несколько микросекунд, после окончания каждого импульса вновь восстанавливается состояние замкнутых ключей; фаза выходных напряжений каждого делителя и преобразователя частоты устанавливается в одно из воаможных фазовых состояний. На чертеже показана блок-схема предложенного устройства подавления спин-спинового взаимодействия в радиоспектрометрах ЯМР, содержащая генератор импульсов ,/, передающие катущки 2, усилитель мощности 3, блок опорных частот 4, смесители частоты 5-.7(9, делители частоты заторможенного типа 11, 12, 13, преобразователь частоты 14, электронный переключатель 15, смесители и делители частоты 16. Возмущающее поле в объеме исследуемого образца при двойном резонансе создается передающими катущками 2, на которые поступает от усилителя мощности 5 напряжение, фаза которого модулирована щумом, а несущая частота принадлежит к области резонанса возмущаемых ядер. Для получения этого напряжения блок опорных частот 4 соединен со смесителями, частоты 5, 6, 7 и электронным переключателем 15. Смесители 8, 9, 10 соединены соответственно со смесителями 5, 6, 7 } делителями частоты 11, 12, 13. Преобразователь частоты 14 связан с электронным переключателем 15, делителем частоты 13, а выход его подключен к усилителю мощности 3. В устройстве используется декадный принцип сиптеза частоты: для обеспечения необходи.мой дискретности устаповки частоты в устройстве включены последовательно несколько смесителей и делителей частоты 16, обладающих такими же связями, как смесители 6, 9 и делитель частоты 10 (на фиг. 2 они показаны щтриховой линией). При работе устройства задается положение электронного переключения 15, который коммутирует сигналы высокой частоты, ноступающие от блока опорных частот 4, на смесители 8, 9, 10. Па выходе делителей образуются частоты: /т, (/11 + /10 + /ru): 10 /m2 (/11 +/ml + ): Ю /,п/. (/11 +/ш(/г..-1) +/П/0 : 10 Например, если /ц 24 Мгц, /ю 3 Мгц, Ink 3,0 3,9 Мгц, то /,„1 3,,09 Мгц, /,п2 3, 3,099 Мгц, 3,00 ... 0- 3,09 .. .9 Мгц. В преобразователе частоты 14 в результате нескольких арифметических действий со входными частотами образуется выходная частота, которая при заданном ноложении электронного переключателя устанавливается в резонансной области возмущаемых ядер. От генератора импульсов / поступают периодические идшульсы, запирающие открытый электронный ключ младшего разряда электронного переключателя 15. Напряжение на выходе делителя частоты заторможенного типа // исчезает при отсутствии входного сигнала. При замыкании электронного ключа после окончания импульса начинается нарастание сигнала; выходное напряжение устанавливается в фазе, соответствующей одному из десяти возможных фазовых состояний делителя частоты 11. Аналогичные явления происходят в последующих делителях частоты. В результате после каждого закрывающего импульса изменяется фаза выходного папряжения делителей частоты 11, 12, 13 и преобразователя частоты 14. Выходное напряжение образует снлощной спектр, ширина полосы которого определяется частотой повторения запшрающих импульсов. Предмет изобретения Устройство подавления спин-снинового взаимодействия в радиоспектрометрах ядерного магнитного резонанса, содержащее генератор импульсов, нсточник опорного высокочастотного напряжения, передающие катущки и усилитель мощности, отличающееся

тем, что, с целью повышения равномерности спектра возмущающего поля в диапазоне резонансных частот, оно снабжено подключенными параллельно к источнику опорного напряжения, последовательно соединенными смесителями, делителями и преобразователем

частоты, электронным переключателем, подключенным к источнику опорного напряжения, генератору импульсов, смесителям и преобразователю частоты, при этом источник опорного напряжения выполнен в виде синтезатора частоты.