Микроволновый спектрометр

(51)4 С 01 И 22 00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ С Ъ(71) Институт прикладАН СССР(56) Авторское свидетР 1231446, кл. С 01 И 9 3 изик Приползи льство СССР 2/00, 1986 РОВОЛНОВЫЙ СПЕобретение отной на СВЧ и м.улярной спектрсред, а такжеособо чистых- повышение члновой спектро КТРОИЕТ 54) МИК57) Из змерен техник итс и скоьзо ии газов и химическом Цель изобительности. содержит ник 1 излумым газом и в молек паровых ри анализе ретения-в. вст икрово соосно установленныечения, ячейку 2 с исс ед Щ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГХНТ СССР 7смеситель 3, синтезатор 4 частоты миллиметрового диапазона, у-ли 5 и 8 промежуточной частоты, регистратор 7,частотные детекторы 9 и 10, сумматор1, вычитатель 12, блок 13 управления, частотный модулятор 14. Для достижения цели введены фазовый детектор (ФД) 6, смеситель 15 и Фазоврашатель 6. На второй вход ФД 6 черезфазовращатель 16 поступает сигналсуммарной частоты с выхода смесителя 15. Т.к. на первый вход ФД 6 поступает информационный сигнал, а навторой вход - когерентный ему опорный сигнал, причем второй вход сбалансирован т.обр., что не реагирует на амплитудные флуктуации опорного сигнала, то на выходе ФД 6 имеется продетектированный информационный сигнал, поступающий в регистратор 7, 1 ил, 3 1515099Изобретение относится к технпсеизмерений ца СВЧ и может быть использовано в молекулярной спектроскопии газов ц паровых сред, а также прц хюпеском анализе особо чис 5тых веществ.Целью изобретения является ловышецие чувствительности.На чертеже приведена злектричес 10кая структурная схема микроволновогоспектрометра.Микроволцовьп спектрометр содержит соосно установленные источник 1излучения, ячейку 2 с исследуемымгазом н смесцтель 3, синтезатор 4частоты миллиметрового диапазона,первый усилитель 5 промежуточнойчастоты, фазовый детектор 6, регистратор 7, второй усилитель 8 промежуточной частоты, первьп ц второйчастотные детекторы (ЧД) 9 и 10,сумматор 11, вычитатель 12, блок 13управления, частотны модулятор 14,дополнительный смеситель 15 н фазовращатель 16.Микроволновый спектрометр работает следующим образом.Пусть в первый момент времениисточник 1 излучения работает в режиме поляризации газа. Сигнал частотойР поступает в ячейку 2 с исследуемымгазом. Прн совпадении частоты Г, счастотой лш поглощения вследствиерезонансного взаимодействия излучения с газом в цем возникает волнаполяризации, вызывающая когерецтцое спонтанное излучение (КСИ). В следующий момент времени частотный модулятор 14 переключает частоту излучения источника 1 ца Р , и ца смеси- тель 3 поступают КСИ из ячейки 2 с частотой Г излучение источника 1 с частотой Р , работающего теперь в режиме гетеродица, и излучение45 синтезатора 4 с частотой Г . Па выходе смесителя 3 присутствуют комбинации этих частот, Выходной сигнал чистотой 1, - Р, несущий информацию о линии поглощения газа, усцлдается в усилителе 5, настроенном на зту частоту, ц поступает на первый вход, фазового детектора 6, Поочередновозникающие на выходе смесителя 3 4сигналы с частотами Г,- Р и Р - Р усиливаются в усилителе 8 и поступает ца входы ЧД 9 и 10, настроенных ца частоты Р, - Рс и Р - Рс соответственно. Выходные сигналы ЧД 9 и 10 поступают ца входы сумматора 11 и вычитателя 12. На выходе сумматора 11 сигнал несет информацию о нестабильности частоты источника 1 излучения при его работе в двух режимах, который поступает на первый вход источника 1 излучения для управления его частотой. На выходе вычитателя 12 сигнал несет информацию о нестабильности девиации частоты источника 1, который поступает на блок 13 управления. Этот блок управляет амплитудой меацдра, поступающегс частотного модулятора 14 на второй вход источника 1 излучения для изме" цецця девиации частоты. С выхода частотных детекторов 9 и 1 О сигналы с частотами 1, - 1 и 1- Р поступают также на входы дополнительного смесителя 15. На выходе смесителя 15 появляется сигнал суммарной частоты Р-Р, который через Ьаэовращатель 16поступает на второй вход фазового детектор 6. Так как на первый вход ФД 6 поступает нформаиионный сигнал, . а ца второй вход - когерентный ему опорный сигнал, причем второй вход сбалансирован так, что не реагируетца амплитудные флуктуации опорного сигнала, то на выходе фазового детектора б имеется продетектированцый информационньп сигнал, поступающий в регистратор 7. формула изобретенияМикроволновый спектрометр по авт. св. У 1231446, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыщения чувствительности, введены последовательно соединенные дополнцтельцьп смеситель, первьп вход которого соединен с выходом первого частотного детектора, а второй " с выходом второго частотного детектора, фазовращатель и фазовый детектор, причем выход первого усилителя промежуточной частоты соединен с регистратором через фазовый детектор.