Супергетеродинный спектрометр электронного парамагнитного резонанса Советский патент 1980 года по МПК G01N27/78 

Целью изобретения является повышение стабильности работы супергетеродинного спектрометра ЭПР. Указанная цель дости|ается тем, что в супергетеродинном спектрометре ЭПР узел стабилизации частоты выполнен в виде блока из двух высокодобротных резонаторов, имеющих одинаковую форму и размеры, изготовленных из одного материала и снабженных органами коррекции частоты, причем один из резонаторов соединен с сигнальным генератором, а другой - с гетеродинным генератором.

На чертеже представлена блок-схема супергетеродинного спектрометра ЭПР.

Супергетеродинный спектрометр ЭПР включает в себя блок нолучения магнитного поля (экетромагнит) /, сигнальный полупроводниковый генератор СВЧ 2, гетеродинный полупроводниковый генератор СВЧ 3, измерительный резонатор 4, смеситель СВЧ 5, блок регистрации сигнала ЭПР 6, узел стабилизации частот генераторов СВЧ, зынолненный в виде блока из двух идентичных высокодобротных цилиндрических резонаторов 7 и 8, имеющих одинаковую форму, размерь; и подключенных соответственно к генераторам СВЧ 2 и 3. Резонаторы изготовлены из одного материала (нанример, инвара) и снабжены органами коррекции частоты 9, 10.

Мощность генератора СВЧ 2 подводится к образцу, расположенному в измерительном резонаторе 4, где при изменении магнитного толя электромагнита 1 наблюдается явление ЭПР. Сигнал ЭПР иостуна.ет на один вход смесителя СВЧ 5, на второй вход которого поступает мощность гетеродинного генератора 3. На выходе смесителя 5 формируется сигнал промежуточной частоты, равной разности частот сигнального и гетеродинного генераторов. Стабилизация генераторов 2 и 5 осуществляется высокодобротными резонаторами 7, 8, связанными с генераторами.

Стабилизация генераторов СВЧ нри помощи высокодобротных резонаторов обеспечивает высокую абсолютную стабильность сверхвысокой частоты. Высокая стабильность промежуточной частоты обеспечивается выполнением стабилизирующего узла в виде единого блока одинаковых резонаторов 7 и 8, размеры которых и органы коррекции 9 и 10 определяют частоты генераторов 2 1 3. С помощью органов коррекции 9 и 10 устанавливается абсолютное значение промежуточной частоты. Внещние воздействия (изменения температуры блока резонаторов из-за разогрева, вибрации и т. п.) приводят к согласованному ,и одинаковому изменению частот сигнального и гетеродинного генераторов, так что разность между ними (т. е. промежуточная частота) в нроцессе работы, остается постоянной. Таким образом, с помощью простой конструкции узла стабилизации достигается высокая стабильность как сверхвысоких, так ,и промежуточной частот без использования сложных и нестабильных по отнощению к внещним воздействиям элементов и следящих систем, что повышает стабильность работы спектрометра в целом. Кроме того, использование простой схемы узла стабилизации существенно упрощает конструкцию прибора.

Формула изобретения

Супергетеродинный спектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий блок нолучения магнитного поля, сигнальный генератор СВЧ, гетеродинный генератор СВЧ, узел стабилизации частот,

измерительный резонатор, смеситель СВЧ, один из входов которого подключен к гетеродинном1у генератору, а другой через измерительный резонатор к сигнальному генератору, а выход к блоку регистрации сигпала ЭПР, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с и елью повышения стабильности работы спектрометра, узел стабилизации частоты выполнен в виде блока из двух высокодобротных резонаторов, имеющих одинаковую

форму и размеры, изготовленных из одного материала и снабженных органами коррекции частоты, нричем один из резонаторов соединен с сигнальным генератором, а другой - с гетеродинным генератором.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1.Poole Р. Electron spin resonance by comprehensive treatise on experimental techniques «Interscience publishers. New York, London, Sidney, 1967, p. 500--501, SOSSI, 5.

2.Там же, стр. 491-492 (прототип).