Импульсный когерентный спектрометр ядерного квадрупольного резонанса Советский патент 1981 года по МПК G01N24/08 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ КОГ|;РЕНТНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА Изобретение относится к радиоспектроскопии, осуществляемой способами ядерного квадрупольного резонаиса (ЯКР)г и может быть использовано, например, для исследования физико химических свойств твердого тела наблюдением сигмсшов ядерной индукции и спин - эха. Известны импульсные когерентные спектрометры спинового эха, исполь- зуемые для обнаружения сигналов ядер ной индукции и спин - эха при изучении строения вещества, которые построены на основе работы измерительных схем, В этой схеме постоянство фазы радиочастотного заполнения возбужДаю щих импульсов осуществлено на принци пе смешения частот гетеродина и генератора опорного напряжения, в .ка чедтве которого используется кв рцевый генератор. Для подстройки контура генератора импульсов высокой частоты применяется фазовая автоподстройка частоты этого контура, где фаза его высокочастотного напряжения сравнивается с фазой спорного напряжения и вырабатывается напряжение ошибки, пропорциональное фазовой Оши ке. Подобный способ обеспечивает когерентность сигнала на промежуточной частоте К недостаткам таких спектрометров относятся недостаточная точность измерения частоты сигналов ЯКР, а также усложнение схемы наличием генератора опорного напряжения, системы фазовой автоподстройки контура генератора высокочастотных импульсов, гетеродина и смесителя. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный когерентный спектрометр ЯКР, содержащий радиочастотны генератор, ключ, блок импульсных программ, усилитель мощности,резонанс 1ый контур с образцом, усилительный блок, 4ильтр, регистрирующее устройство, соединенные между собой последовательно, в этом устройстве на вход импульсного прогрг№1мн6го устройства, работающего в ждущем режиме, поступают импульсы задающего генератора, вырабатывающие.п-иктульсную программу управления ключом. Длительность импульсов и интервалов между ними определяв ся числами, перенесенными в управляемые делители частоты из соответствующих задатчиков кода, фронты

зондирующих импульсов формируются на основе импульсов задающего генератора и соответствуют моменту их нулевого перехода 2.

Данная схема позволяет обеспечить нулевое фазовое заполнение высокочастотных импульсов при периодической повторяемости условий когерентного режима работы, что, однако, требует усложнения ее схемы.

Целью изобретения является упрощение структурной схемы и ее настройки а также повышение точности измерения путем повышения надежности когерентного режима импульсного спектрометра - ЯКР црк нулевом фазовом высокочастотном заполнении зондирующих импульсов.

Поставленная цель достигается тем что в импульсный когерентный спектрометр ЯКР, содержащий радиочастотный генератор, ключ, усилитель мощности, резонансный контур с образцом усилительный блок, фильтр, регистрирующее устройство, соединенные между собой последовательно, блок импульсных программ, дополнительно введен синхронизатор, первый вход которого соединен с первым выходом радиочастотного генератора, второй вход - с блоком импульсных программ, а управляющий выход соединен с ключом.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временная диаграмма работы синхронизатора импульсного программного устройства.

Устройство содержит радиочастотный генератор 1, синхронизатор 2, блок 3 импульсных программ, ключ 4, усилитель 5 мощности,резонансный контур с образцом 6,усилительный блок 7,фильтр 8 и регистрирующее устройство 9, триггеры 10 и 11, На один из выходов синхронизатора 2 поступают импульсы генератора (ЗГ) 1, а на другой вход импульсы блока импульсных программ (БИП) 3. Триггером 10 блока 2 синхронизации от переднего и заднего фронта блока 3 импульсных программ формируются импульсы, длительность которых ограничивается фронтами последующих импульсов генератора 1, Выходные импульсы триггера 10 поступают на вход триггера 11 синхронизатора 2. Длительность импульсов триггера 11 синхронизатора 2 определяется длительностью блока импульсных программ 3, которая примерно ей равна. Эта разница от максимального значения отличается на один период частоты радиочастотного генератора 1, что на возбуждгиощие условия работы спектрометра, влияния не оказывает. Аналогичным об, разом происходит формирование последующих когерентных импульсов п - импульсной программы управления работой ключа 4. Наличие связей радиочастотного генератора 1 с блоком 2 синхронизатора, управляемого бликом импульсных программ 3, выход которого соедииен с входом ключа 4, обеспечивает нулевую фазу радиочастотного заполнения высокочастотных импульсов, упрощает схему когерирования, тем самым

5 повышает надежность и стабильность когерентного режима в процессе всего, цикла измерений.

Применение данного устройства в промышленности обеспечивает упрощение

0 установки и повышение надежности когерентного режима работы при нулевом фазовом заполнении зондирующих импульсов.

Формула изобретения

Импульсный когерентный спектрометр ядерного квадрупольного резонанса, содержащий радиочастотный генератор, ключ, усилитель мощности, резонансный контур с образцом, усилительный блок, фильтр/ регистрирующее устройство, соединенные между собой последовательно, блок импульсных программ, о тличающийся тем,что, с целью упрощения схемы и настройки, а также повышения точности измерений путем

0 повышения надежности когерентного режима работы импульсного ЯКР - спектрометра при нулевом фазовом высокочастотном заполнении зондирующих импульсов, в него дополнительно введен

5 синхронизатор, первый вход которого соединен с первым выходом радиочастотного генератора, второй вход - с блоком импульсных программ, а управляющий выход соединен с ключом.

Q Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании №1428683, кл, G 1 N, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке №2692519, кл. G 01 N 27/78, 5 1978 (прототип).

и щтишп

I IП