Устройство для получения и фазового детектирования сигналов магнитного резонанса Советский патент 1977 года по МПК G01N27/78 

Это достш ш-гся тем, что в прс /июжеиное устройство введены 4)i3DBpainaiejib- ачтепюо-. тор, нелинейный эломенг, шнрокоиаюсныйуся-;пнтель низкой частоты, причем входфааоврапи геля-а1 е1аоато|за соединен с генератором фикси- 5 рованной частоты, а выход - со входом смесителя, вход нелинейного элемента соедяиоН с выходным контуром усипитедя мощности, а выход - с выходным контуром усипитепя мощности, а выход - со входом ишроконо- о ясского усипитепя низкой частоты.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства, .Оно содержит диапазонный (перестраиваемый по частоте) генератор 1, генератор 2 фиксированной частоты, смеситель 3, усилитепь 4 мощности радиоимпупьсов, нелинейный элемент 5, широкополосный усилитель 6 низкой частоты, индикатор 7 citi налов резонанса, программирующий блок 8, ключи 9 формирования возбуждающих радио- JQ импульсов на фиксированной частоте, блок 10 вращения фазы (фазовращатель) возбуждаюших радиоимпульсов, фазовращатель-аттенюатор 11 детектирующего (опорного) напряхсеНИЯ.

Высокочастотное заполнение радиоимпульгсрв для возбуждения ядерного резонанса получается от смешения частоты генераторов 1 и 2,. Радиоимпульсы получают на фиксированной частоте с помощью блока программ gQ 8 и ключей 9, Далее они поступают в тракт формирования возбуждающих радиоимпульсов, который состоит из смесителя 3 и усилителя 4 мощности. Фазовращатель 10 служит для создания определенного фазового сдвига между высокочастотным заполнением возбуж дающих радиоимпульсов, что необходимо приреализации фазовых способов спинового эха. Детектирующее (опорное) напряжение для фазового детектирования получают также в per 4 зультате смешения; частоту от генераторов 1 и 2. Необходимый фазовый сдвиг между сигналом резонанса и детектирующим сигналом создается фазовращателем 11, Для то-; ГО , чтобы создать оптимальное соотношение 44 амплитуд сигнала, который возникает в образце, помещенном в катушку выходного Kotiтура усилителя 4 мощности и опорного напряжения при детектировании па нелинейном элементе 5, блок 11 должен выполнять также йО функпииат1-ен оатора , Широкополосный усили-, 6 служит для усиления продетектирова№, ного снгн.олп резонанса на низкой частоте. ..Для наблк.-дення 1 олуче)ного сигнала служит иидикат)}) 7,J5

В о11Ис:;|Н1 ок; илрпанте при ньпрерывио работающих ri;ii;ji,n орпх 1 И 2 реааизуется KI геропгиогГ), в1ХчГ)уждаюп ах импульсов но заполнен1К1, Лля con;ia)(iisi iifvinoii кояорентности (по cUjH0.4i;oi- ;i: я яо имиу.-п.сам) в Kaiocr-RO

4

во диапазонного генерато)п может быть при моноп синтезатор частот, Егч) aaAaRJiiunI i.ииратор используют кпк в качестве гонераторн 2 фиксированной частоты, так и для фо мировання импульсной программы.

Перестройка гмлходного Koiriypa усилителя мощности 4 при изменении частоты з,адающе1-о енератора может быть осугцестшюна, например, с помоюью авто1 атической следящей cиcтe П)I по максимуму высокочастотвшй мощности в контуре.

переходных сигналов магнитнш о резонанса (индукции или спинового эха) попгностью определяется фазами заполнения воэбуждаклцих радиоимпульсов. Фазовый заполнения между радиоимпульсами в приведенной блок-схеме задается фазовым сдвигом на фиксированной частоте ине изменяется с изменением частоты дианазопнох-о генератора 1, Другими словами фазовый сдвиг радиочастотного 3,лалнения возбуждающих и пульсов сохраняется при изменении частоты заполнения. Для того, чтобы при изменении частоты заполнения сохранить постоянство фазового сдвига между переходным сигналом и детектирующим опорным напряжением (для обеспечения возможности оптимального фазового детектирования на разных резонансных частотах), достаточно обеспечить постоянство фазового сдвига между детектирующим напряжением и заполнением возбуждйющих радиоимпульсов. В предложенном устройстве это достигается путем введения напряжения фиксированной частоты по отдельному каналу, в котором предусмотрено возможность вращения фазы на требуемый для оптимального детектирования угол, в тракт формирования возбуждающих радиоимпульсов (Ьлсхг

3 и 4),

Для исключения какой-либо подстроили

приемника сигналов резонанса (блоки5,.6,7 фазокогерентное детектирование осуществляют непосредственно после усилителя мощности на нелинейном элементе 5 и основное ус1ьление сигнала производится щирокополос1а 1М усилителем 6 низкой частоты, ;Для сохранения всей мощности резонансного сшнала достаточно иметь полосу порядка 100 кгц.

Могут быть применены и частотные приемники прямого усиления, поскольку относительный сдвиг фаз между опорным напряжением и напряжением сшНбша при их одновременном прохождении в приемном тракте ос тается без изменения (частоты сигнала и опорного напряжения одинакова ), Приемник прямого усило 1ия ДОЛЖОЕ1 содержать i)iHi}OKi полосньш усилитель с пачосой ч((П1я, соответствующей диапазону нонс.-ла сип нала репоиаиса, к, выходу котг)р( 1И)д1М1очоп ноли11е1 иши1 элемент. Устройство позволяет пpo)oдить поиск иеиэвостиых спектров беа подстройки приемника, и при фазовок1 детоктировапии сохраняе-рся ноооходнмый сдвиг фаз между сшиалом ЯМР и ЯКР и детектирующим (опорным) снг налом , что обеспечивает оптимальное фазовое детектирование tin расаличшзтх резонансных частотах,. Формула изобретения Устройство для получения и фазового детек тирования сигшуюв магнитного резонанса содержащее диапазонный генератор, генер(тор фиксированной частоты, смеситель, ус литель мощности радиоишульсов,программирующий блок, ключи формирования и фазовращатель возбуждающих радиоимпульсов на фиксированной частоте,отличающий с я тем, что, с целью повышения чувствитедтьности гфипоиске неизвестных спектров, в него введены фазовращатель-аттенюатор, нелинейный элемент, широкополосный усилитель низкой частоты, причем вход фазовращателя - аттенюа тора соединен с генератором фиксированной частоть, а выход - со входом смесителя, вход нелинейного элемента соединен с выходным контуром усилителя мощности, а выход со входом широкополосного усилителя низкой частоты, Источнихя информации, принятые во вним&вне при экспертизе 1.Патент США № 3474328, кл. 3-01N 27/78, 1971, 2,Авторское свидетельство СССР hfe 309322, кл,,01 г 33/00, 1970,