Устройство для детектирования сигналов ядерного магнитного резонанса

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетсннкСоцналнстнчесинкРеспублннОпубликовано 15.09.80. Бюллетень34Дата опубликования описания 25.09.80 но яелам наобретеинй н отнрытнй(71) Заявитель Физико-механический институт АН Украинской ССР(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Г 1Изобретение относится к спектроскопииядерного магнитного резонанса (ЯМР), а,более конкретно к устройствам для детектирования сигналов поглощения ЯМР-сииновым детектором.Известны мостовые спин-детекторы, состоящие из генератора радиочастотных гармонических колебаний и частотно-избирательной мостовой схемы с катушкой индуктивности, в которую помещается проба сисследуемым материалом 1.Недостатки мостовых спин-детекторов за- твключаются в трудности согласования частоты квазирезоцанса моста с частотой генератора, трудности перестройки частоты,невозможности иолучения чистого сигналапоглощения и повышенной чувствительности к толчкам ц вибрациям, частб приводящей к микрофонному эффекту,В автодннных спин детекторах катушкас пробой и параллельно подсоединенным конденса 1 ором входит в состав автогенератора, определяя чистоту колебаний последне- рвго,В автодццах присуиси мостовым спиндетекторам недостатки отсутствуют, затоони имеют никую порновую чувствительность из.за псина сит линой глубины модуляции высокочастотного напряжения сигналом поглощения ЯМР.Наиболее близким к предлагаемому ио технической сущности является уттрстйство для детектирования сигналов ядерного магнитного резонанса, состоящее цз параллельного 1.С-контура, в катушку ицдуктивцостц которого иомецсаетсл проба с испытуемым материалом, усилителя и ограничителя напряжения. Для возбуждения автоколеба. ний выход ограничителя и вход усилителя охвачены положительной обратной связью. Уровень ограничения определяет цапряже. ние на катушке с пробой 2.Однако ввиду недостаточного коэффи. циента амплитудной модуляции пороговая чувствительность этого автодцца це прелы. шает пороговой чувствительности схемы с простым контуром (схемы Роллина).Цель изобретения - повышение чувст. вительности устройства к ядерно.резс 1 ца цс ному поглощению.Это достигается тем, что в устройстве для детектирования сигналов ЯМР, сотер жащем дифференциальный усиди гель, сц. раничитель наирлжецця и цепь обратной связи в виде мостовой схемы, обри щцццой763752 4имеется напряжение с увеличенным коэффициентом амплитудной модуляции. Регулировка коэффициента модуляции производится при помощи делителя напряжения на резисторах 4 и 5,Описываемое устройство позволяет иза бежать недостатков, присущих мостовымспиновым детекторам. В то же вреМя, благодаря наличию цепи обратной связи мостового типа, в устройстве имеется возможность увеличения коэффициента амплитудной модуляции, а тем самым и пороговой ф чувствительности. Устройство обладает свойством компенсации шумов, поступающих с вцхода ограничителя напряжения. Формула изобретения Устройство для детектирования сигналовядерного. магнитного резонанса, содержащеедифференциальный усилитель, ограничительнапряжения и цепь обратной связи в виде2 ф мостовой схемь, образованной тремя резисторами и параллельным 1.С-контуром с исследуемым веществом, отличающееся тем,что, с целью повышения чувствительцостиустройства к ядерно-резонансному поглощению, выход дифференциального усилителя соединен с входом ограничителя напряжения, выход которого соединен с входоммостовой схемы, причем выход мостовойсхемц подключен к входным зажимам дифференциального усилителя так, что 1.С-конзв тур соединен с неннвертирующнм входомусилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Леше А. Ядерная нцдукция М., Иностранная литература, 1963, с. 128-172.2. Патент С 1 ЦА3112441, кл, 324-5,3 опублцк. 1963, (прототип). Составитель М. Техред К. Шуфр Тираж О 9 Редактор Г. НечаеЗаказ 6272/37 ВНИИПИ Государственного к по делам иэобретений и3035, Москва, Ж 35. Раушс Филиал ППП Патент, г. Ужгород3гремя разисторами и параллельным 1 С-контуром с исследуемым веществом, выход дифференциального усилителя соединен с входом ограничителя напряжения, выход которого соединен с входом мостовой схемы, причем выход мостовой схемы подключен квходным зажимам дифференциального усилителя так, что ЕС-контур соединен с ненивертирующим входом усилителя,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит дифференциальныйусилитель 1, ограничитель напряжения 2,иостовую схему, состоящую из резисторов 3,4, 5 и параллельного колебательного контура из емкости 6 и индуктивности 7.Для возникновения в схеме автоколебаний выходное напряжение дифференциального усилителя подбирают не меньше входного напряжения ограничителя, при котором он начинает ограничивать. Частота автоколебаний равна собственной частоте ЕСконтура, включенного в одно из плеч моста.Ввиду наличия ограничителя 2 напряжение на резисторе 5 постоянно по амплитуде,в отличие от напряжения на колебательном контуре, которое за счет изменения добротности слабо промодуляровано. Причинойизменения добротности контура является поглощение высокочастотной энергии магнитного поля ядрами исследуемого вещества.Поскольку сопротивление колебательногоконтура на частоте собственных колебанийимеет активный характер, то напгяжение нанем синфазно с напряжением на резисторе5. ПроизводимЬе мостовой схемой вычитание напряжения на резисторе 5 из напряжения на контуре позволяет снизить уровень.высокочастотной несущей, не уменьшая приэтом уровня модулируюцего колебания. Г 1 осле усиления полученной разности дифференциальным усилителем на выходе автодина ДедлонскийЧ Корректор М. ДечникПодписноеитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная 4