Импульсный радиоспектрометр-релаксометр ядерного квадрупольного резонанса

О П И С А Н И Е (11) 35696ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(51) М Государственнык комитет Совета Министров СССР 53) УДК 539,142.3(088.8) по делам изобретений и открытий72) Авторы изобретени А. Н, Клебанов, Б. Н.Г. К, Семино ордена Трудового Кри и электроники АН С сандров, Б. Г. Игнатов,А. Т. Сергеев иА.Л,А алов Специальн Знамени 1) Заявитель конструкторское бю нститута радиотехни асио гоССР 54) ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОСПЕКТРОМЕТР-РЕЛАКСОМЕТР": ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСАИзобретение касается радиоспектроскопии и предназначено для исследования физико-химических свойств твердого тела методом ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) по наблюдаемым сигналам ядерной индукции и спинового эха, возникающих в веществе после воздействия на исследуемый образец радиочастотных импульсов.Известны импульсные радиоспектрометрырелаксометры ЯКР на рабочие частоты 2 - 70 мгц, 50 - 150 мгц, 150 - 300 мгц,В известных спектрометрах исследуемое вещество помещается внутрь однослойной катушки индуктора, который является составной частью резонансной системы генератора импульсов высокой частоты (ГИВЧ). С ростом рабочей частоты спектрометра число витков в катушке уменьшается. Это ведет на частотах выше 250 мгц, во-первых, к значительному понижению напряженности высокочастотного поля внутри катушки и, во-вторых, к уменьшению сцепления магнитных потоков сигнала ЯКР с индуктором, что существенно снижает чувствительность, особенно, к сигналам ЯКР с широкими линиями и ограничивает рабочий диапазон известных спектрометров.Цель изобретения - создание радиоспектрометра ЯКР с высокой чувствительностью в в рабочем диапазоне частот 300 - 1000 мгц.В предлагаемом спектрометре ЯКР применен индуктор (спиральный резонатор), кото рый настраивается на рабочую частоту ГИВЧс помощью системы автоматической подстройки резонатора (АПР). ГИВЧ и гетеродин выполнены на контурах коаксиального типа, что позволяет перекрыть рабочий диапазон 300 - 1 О 1000 мгц.На чертеже показана блок-схема предлагаемого спектрометра. Энергия высокои частоты генератора 1 через аттенюатор 2 действует на резонатор 3 - индуктор с исследуемым веществом. Сигнал эхо вещества принимается в приемном тракте спектрометра через сигнальный смеси- тель 4 приемником 5. Слабые сигналы накап ливаются в блоке накопления 6. Настройка резонатора на рабочую частоту ГИВЧ осуществляется с помощью блока АПР 7, через импульсный блок 8.С помощью смесителя 9 для автоматической подстройки частоты (АПЧ) гетеродина 10, а также блока АПЧ 11 и механизма подстройки частоты 12, обеспечивается автоматическое сопряжение гетеродина и ГИВЧ. Схема включает механизмы перестройки ГИВЧ 13.356965 Составитель П. ДомнинТехред О, Гуменюк Корректор Н. Лебедев едактор Н. Коляда Тираж 902 ПодСовета Министров СССРоткрытийнаб., д. 4/5 Заказ 8473ЦНИ Изд,438осударственного комитет по делам изобретенийМосква. Ж, Раушска сное Типография, пр, Сапунова, 2 В предлагаемом спектрометре индуктор не входит непосредственно в колебательную систему ГИВЧ.Это, во-первых, значительно упрощает конструкцию ГИВЧ, делает ее подобной конструкции гетеродина, во-вторых, что наиболее существенно, это позволяет выбрать индуктор с большим числом витков, и следовательно, увеличить напряженность высокочастотного магнитного поля внутри катушки с образцом, т. е. повышает эффективность наблюдения сигнала ЯКР, В третьих, открывается возможность термостатирования образца, В качестве индуктора выбран резонатор коаксиального типа с внутренним спиральным проводником (спиральный резонатор). Плавная перестройка резонатора осуществляется конструктивной торцовой емкостью. Это позволяет исследовать вещества с различными электрическими и магнитными проницаемостями при различных температурах. Рабочий диапазон спектрометра разбит на поддиапазоны, которые определяют применяемым резонатором. Предмет изобретения 5Импульсный радиоспектрометр-релаксометрядерного квадрупольного резонанса, содержащий генератор импульсов высокой частоты и гетеродин, сопряженные между собой с по мощью системы автоматической подстройкичастоты, индуктор, импульсный блок, приемное устройство, блок накопления и устройство наблюдения сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности 15 спектрометра в области высоких частот, 300 -1000 мгц, индуктор выполнен в виде отдельного резонатора спирального типа соединенного с блоком автоматической подстройкой резонатора, а гетеродин и генератор импуль сов высокой частоты выполнены на контурахкоаксиального типа.