Устройство для балансной настройки бимодального резонатора электронного парамагнитного резонанса спектрометра Советский патент 1976 года по МПК G01N27/78 

1

Изобретение относится к резонансной радиоспектроскопии и может быть использовано в рабочем резонаторе спектрометра элек ронного парамагнитного резонанса. (ЭПР).

Известно устройство для балансной настройки бимодального резонатора спектрометра ЭПР, содержащее бимодельный резонатор с индуктивным штырем, возбуждающим волноводом и приемными элементами.

Однако большое количество настроечных элементов, трудность и длительность настройки, делает практически непригодным это устройство для работы в спектрометре ЭПР

Цель изобретения заключается в упрощении конструкции и сокращении времени на стройки.

Это достигается тем, что ось возбуждающего волновода смещена относительно оси резонатора в соответствии с формулой

: ,

Где Лд - длина волны в волноводе;

О, - щирина волновода.

Возбуждающий волновод закорочен подвижным поршнем.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Цилиндрический резонатор 1 с колебаниями типа Н П выполнен как одно целое

с возбуждающим волноводом 2; Ось прямоугольного возбуждающего волновода с колебаниями Н сдвинута относительно оси резонатора на расстояние, определяемое V Ё. arcto , - jr Э 2а

где - д- длина волны в волноводе;

CV - ширина волновода. При таком расположении резонатора относительно волновода направление плоскости поляризации магнитного поля в резонаторе будет определяться расстоянием от центра диафрагмы связи 3 до подвижного порщня 4. При этом перемещение поршня будет приводить к повороту плоскости полг:ризации без изменения величины связи меж ду резонатором и возбуждающим волноводом.

СВЧ-iMOiuHocTb, представляющая собой сигнал спиновой индукции эпектронов, отводится от-резонатора жесткой линией, которая заканчивается зондом 5. Этот зонд иока | ает осевук: симметрию резонатора, поэтому для компенсации этого искажения под 90° к зонду 5 вводится штырь 6,

Подвижный ивдуктивный штырь 7 служит для выражения резонатора по частоте и вводится под 45- по отношению к оси ,возбуж- дающего волновода.

Баланс резонатора осуществляется перемещением поршня 4 до тех пор, пока плоскость поляризации магнитного СВЧ-поля не станет перпендикулярной к плоскости прие- ма сигнала. В этом случае связь входа резонатора с выходом минимальна.

Одновременно, перемещая индуктивный штырь 7, добиваются равенства частот в плоскости возбуждения и приема. Так, манипулируя поршнем и индуктивным штырем, добиваются минимума. СВЧ-мощности на выкоде резонатора. Степень достригаемого частотно-«независимого баланса составляет 506О дб. Время настройки резонатора порядка минуты.

В момет наблюдения сигнала ЭПР вслед ствии спиновой индукции электронов возникает намагниченность, которая возбу одает в резонаторе СВЧ-колебания с плоскостью

поляризации магнитного поля, перпендикулярной к плоскости поляризации возбужда1о щего поля, что пргшодит разбалансу системы.

Связь между резонатором и коаксиальной линией должна быть порядка 1.

Компенсирующий щтырь 6 вводится однажды при предварительной настройке резонатора и крепится в положении, в котором он компенсирует возмущение, вносимое приемным зондом.

Формула изобретения

Устрой гтво для балансной настройки бимодального резонатора спектрометра, элек-рронного парамагнитного резонанса, содержащее бимодальный резонатор с индуктивным штырем, возбуждающим во;..доводом и приемными элементами, отличаюше.еся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения времени настройки ось возбуждающего волновода смещена относительно оси резонатора в соответствии с формулой:

., 2, ct .,4-,. Лз X - 2 Jr 27t

где , Д q - длина волны в волноводе;

d - щирина волновода, а возбуждающий волновод закорочен подвижным порщнем.