Спектрометр электронного парамагнитного резонанса с накопителем

Изобретение относится к технике ЭПР и может быть использовано в приборостроительной промышленности при изготовлении спектрометров ЭПР.Известны спектрометры ЭПР с электронной разверткой магнитного 5 поля осуществленной с помощью управляемого генератора прямоугольных импульсов, подключенного к.стабилизатору тока электромагнита, а синхро" низирующими импульсами переключают 10 каналы накопителя сигналов 1 1.Недостатком таких спектрометров является сильная зависимость амплитуды ступенчатого пилообразного магнитного поля от скорости разверт ки и возникающий при этог гистерезис поляНаиболее близким к изобретению техническим решением является спектрометр ЭПР с накопителем, содержа щий последовательно соединенные измерительный резонатор, блок .регистрации и накопитель сигнала ЭПР, а также электромагнит с силовым блоком, в зазоре которого установлен измерительный резонатор и датчик Холла, блок управления и стабилизации магнитного поля, подключенный входом к выходу датчика Холла, а выходом к входу силового блока, блок цифровой развертки магнитного поля, подключенный к входу блока управления и стабилизации магнитного поля, и генератор тактовых импульсов 2 .Недостатком известного спектрометра ЭПР является низкая точность регистрации спектров ЭПР при быстрых изменениях скорости и амплитуды развертки магнитного поля. Это вызвано тем, что при быстром возврате магнитного поля к исходному зна чению для последующего прохождения в спектрометре возникают флуктуации магнитного поля, приводящие к размазыванию 1 начального участка спектра. С увеличением амплитуды раз вертки и ее скорости искажения захватывают все большее число каналов накопителя.Цель изобретения - повышение точности регистрации спектров ЭПР в 50 широком диапазоне изменения скоростей и амплитуд развертки магнитного поляПоставленная цель достигается тем, что в спектрометр ЭПР с накопителем, 55 содержащий последовательно соединенные измерительный резонатор, блок регистрации и накопитель сигнала ЭПР, а также электромагнит с силовым блоком, в зазоре которого установлен измерительный резонатор и датчик Холла, блок управления и стабилизации магнит- ного поля, подключенный входом к выходу датчика Холла и выходом к входу силового блока, блок цифровой раэ вертки магнитного поля, подключенный к входу блока управления и стабилизации магнитного поля, и генератор тактовых импульсов, дополнительно введены электронный клапан, последовательно соединенные пороговое устройство и формирователь задержки, причем первый вход электронного клапана подключен к выходу генератора тактовых импульсов, второй вход - к выходу формирователя задержки, а выход - к входу блока цифровой развертки магнитного поля и второму входу накопителя сигналов, а вход порогового устройства подключен к выходу блока управления и стабилизации магнитного поля.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого спектрометра.Спектрометр содержит последовательно соединенные измерительный резонатор 1, блок 2 регистрации и накопитель 3 сигналов ЭПР, а также электромагнит 4 с силовым блоком 5, блок б управления и стабилизации магнитного поля, датчик 7 Холла, блок 8 цифровой развертки магнитного поля, генератор 9 тактовых импульсов, электронный клапан 10, пороговоеустройство 11 и формироватдль 12 задержки.Спектрометр ЭПР работает следую-. щим образом.Электромагнит 4 создает в измерительном резонаторе 1 изменяющееся магнитное поле. При изменении амплитуды магнитного поля в измерительном резонаторе 1 возникает сигнал ЭПР, который поступает в блок 2 регистрации и накопитель 3 сигналов ЭПР. Тактовые импульсы с выхода генератора 9 тактовых импульсов через электронный клапан 10 поступают в блок 8 цифровой развертки магнитного поля, формирующий ступенчатое пилообразное напряжение, и далее на второй вход накопителя 3, который является адресным регистром накопителя, переключающим его каналы. После достижения пилообразным полем максимального значения последний импульс производит сброс в 0 адресного регистра накопителя и быстрый возврат напряжения к исходному значению. При этом на выходе блока 6 управления и стабилизации магнитного поля возникают флуктуации сигнала управления, которые тем сильнее, чем больше амплитуда развертки магнитного поля. При превышении амплитуды флуктуации порогов устройства 11 на выходе последнего,.возникает сигнал, поступа- . ющий на.вход. формирователя 12 задержки, который управляет электронным клапаном 10.: Заказ 24 79/3 3 Тираж 871 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Филиал ППП 1.Патент 1 ф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Электронный клапан находится в запертом состоянии до тех пор, пока амплитуда флуктуации нв станет меньше порогов срабатывания устройства 11,которьм соответствует величина поля Н , выбирающаяся из сопеР .отношения где Нр - амплитуда ступенчатой 10пилообразной развертки;и - число дискретизаций;Нийд- амплитуда нестабильности магнитного поля.Соотношения между единицами поля 15 и напряжения определяются из выражения а 0 = ЯЬН, где Я - крутизна регулировочной характеристики системы силовой блок"электромагнит.Для исключения ложных срабатываний электронного клапана 10 при попа" дании напряжения флуктуации в мертвую зону порогового устройства 11 формирователь задержки обеспечивает запертое состояние электронного клапана 10 на время Гс, которое выбирается так, что фьуЛ 1/2 Т, где Т -:период затухания флуктуации сигнала управления.После того, как флуктуация напряжения станет меньше порогов срабатывания устройства 11, включаетсяэлектронный клапан и тактовые импульсы поступают на блок 8 цифровойразвертки магнитного поля и второйвход накопителя 3. Таким образомисключается влияние флуктуаций магнит"ного поля на точность регистрацииспектров ЭПР при быстром возвращенииего максимального значения к исходному.Синхронность работы накопителя 3и блока 8 цифровой развертки магнитного поля обеспечивается тем,что переключение каналов накопителя и переключение ступеней разверткимагнитного поля осуществляется одними тем же импульсом,Изобретение позволяет достигать больших скоростей и амплитуд периодической развертки магнитного поля, повысить эффективность работы спектрометра с накопителем при высокой точностй регистрации спектров ЭПР.