Способ измерения амплитуды прямоугольных импульсов магнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕСН ЕСПУБЛИН Эе) С 01833 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ: ьн=1 ф Фей ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им,акад, А.Н.Севченко. 2. АфанасьевЮ.В.,Студенцов Н.В., Щелкин А.П, Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., "Энергия", 1972, с 125-150 (прототип),. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ йРЯМОУГОЛЬНЫХ .ИМПУЛЬСОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ путем воздействия на магнитную Я 01019338 систему взаимно перпендикулярных поляризующего и радиочастотного магнит ных полей и регистрации сигнала маг- нитного резонанса, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения амплитуды коротких импульсов, измеряемым импульсом воздействуют на магнитную систему в направлении поляризующего магнитного поля, устанавливают значения суммарного поляризующего магнитного поля резонансным, изменяют частоту радиочастотного поля и переводят магнитную систему в инвертированное состояние, регистрируют частоту биений и определяют амплитуду импульсов магнитного поля .По Формуле:Изобретение относится к магнитнымизмерениям и предназначено для измерения амплитуды коротких импульсовмагнитного поля.Известны способы измерения ампли.туды импульсог, магнитного поля, эа"ключающиеся в размещении в исследуемой области пространства катушки индуктивности и измерений ЭДС индук"ции, наведенной в ней исследуемь 1 мимпульсом Г 1,Однако использование способов затруднено при измерении полей в малыхобьемах пространства.Известен способ измерения амплитуды прямоугольных импульсов магнитного поля, основанный на явлении магнитного резонанса, Способ заключает"ся в воздействии на магнитную систему взаимно перпендикулярными поляризующим и радиочастотным магнитными полями, регистрации сигналамагнитного резонанса, измерении резонансной частоты и определении значения поляризующего магнитного поляиз условий магнитного резонанса. Величину импульса магнитного поляопределяют как разность значений поля, измеренных до и во время действияизмеряемого импульса 121,зоОднако точность при измерении амплитуды коротких импульсов (короче10с, недостаточна.Целью изобретения является повышение точности измерения амплитуды ко- З 5ротких импульсов магнитного поляЭта цель достигается тем, чтосогласно способу измерения амплиту. ды прямоугольных импульсов магнитного поля путем воздействия на магнитную систему взаимно перпендикулярных поляризующего и радиочастотного магнитных полей и регистрациисигнала магнитного резо.-нса измеряемым импульсом воздействуют на 45магнитную систему в направлении по"ляризующего магнитного поля, устанав.ливают значения суммарного поляризующего магнитного поля резонансным,изменяют частоту радиочастотного 50поля и переводят магнитную системув инвертированное состояние, регистрируют частоту биений и определяютамплитуду импульсов магнитного поляпо формуле55ьм=В 7 где Г - частота биений; 3 " гиромагнитное отношение,На чертеже представлена зависимость частоты биений от амплитудыимпульсов магнитного поля.Способ основан на том, что частота неравновесного радиочастотногополя в любой момент времени определяется резонансной частотой магнитной системы иоднозначно задаетсявеличиной поляризующего магнитногополя. Отличие частоты излучаемогомагнитной системой неравновесногорадиочастотного поля от частоты,воз.буждающего радиочастотного поля,приводящего к инвертированию магнитной системы, определяется амплитудой импульса магнитного поля.Способ осуществляется следующимобразом,Непрерывное СВЧ излучение с частотой 10 ГГц подводят к образцу кварца, помещенному в поляризующее магнитное поле. Поляризующее магнитное поле модулируют измеряемь 1 ми импульсами, При этом значеник поляризующего поля устанавливают таким, что суммарное магнитное поле во время действия импульсов становит ся резонансным, Сигнал электронного парама гнитного резонанса регистрируют широкополосной системой. Длительность измеряемых импульсов составляет, например, 2 мкс. ЗначениеСВЧ поля выбирают таким, чтобы за время действия импульса магнитная система переходила в инвертирован" ное состояние, которому соответствует изменение знака сигнала поглощения на противоположный. Неравновесное излучение, испуска"емое инвертированной магнитной сис"темой и воздействующее СВЧ поле воздействуют на СВЧ детектор. Регистри"руют частоту биений, возникающихпосле окончания измеряемого импульса, По частоте биений определяют амплитуду импульса магнитного поля поформуле ьН1/(где 1 - частота биений, О"-гиромагнитное отношение.для данного случая равное 2,8 10 Э " с ".Использование данного сйособа обес.печивает измерение амплитуд коротких импульсов магнитного поля с высокой точностью, характерной для сгэсобов основанных на магнитном ре" эонансе.3 1019338 фТакой способ может быть особенно по- лить абсолютное значение изменений леэен в исследованиях по магнитному поля в месте расположения обрезонансу, так как позволяет опреде- разца. ставитель А,Гуськовхред М,Тепер Корректор Е. Рощк едактор А.Шишкина филиал ППП "Патент,", г, Ужгород, ул. Проектная,691/38ВНИИПИ Госупо де113035, Мос Тираж 710арственного коам изобретенийваж, Рауш Ииид 4 б С уа(им- Н 08 О ЛЮЮ Подписное итета СССРи открытийкая наб., д. М 5