Способ регистрации первообразной формы спектра электронного парамагнитного резонанса

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 4 1с э 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НАНСА, включающий ную пилообразную ра поля и фаэовое детек ЭПР,отличаю с целью повышения т спектра эа счет стаб ,линии спектра, пипоо магнитного поля осущ чески, а продетектиро мутируют и усредняю цию сигнала осуществ импульсами перемен чало которых совпада дической пипообразн длительность изменя тепьности периода рполя. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Инграм Д. Электронный пара- магнитный резонанс в биологии, М., фМир, 1972, с. 82.2. Пуп Ч. Техника ЭПР-спектроскопи М., фМирф, 1970, с. 545 (прототип).(54).(57) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ПЕР,ВООБРАЗНОЙ ФОРМЫ СПЕКТРА ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗО 1022021 Д модуляцию и линейэвертку магнитного тирование сигнала щ и й с я тем, что, очности регистрации ипиэадии нулевой браэную развертку .ествпяют периодвванный сигнал комт, причем коммутапяют прямоугольными ной дпитепьности, нает с началом нериоой развертки, а их ют в пределах дпиазвертки магнитног1022021 1 45 Тср Изобретение относится к исследованию магнитных свойств вещества и может быть использовано при исследовании веществ с помощью электронногоцарамагнитного резонанса (ЭПР). 5Известен способ регистрации первообраэной формь, спектров ЭПР путеммногократнсго накопления сигнала ЭПРцифровым многоканальным накопителемс применением блока синхронизации развертки поля и переключения каналов накопителя 1 ).Недостатками этого способаявляютсясложное аппаратурное оформление и невысокая чувствительность, так как усиление сигнала осуществляется на низкихчастотах.Наиболее близким теаническим решением к изобретению является способ регистрации первообразной формы спектра 20ЭПР, включающий мопуляцию и линейнуюпилообразную развертку магнитного поляи фаэовое детектирование сигнала ЭПР 2)Недостатком указанного способа являетя наличие дрейфа нулевой линии 25спектра, Обусловленной наличием ниэкочастотнйх составляющих в спектре шумоврегистрируемого сигнала,Цель изобретения - повышение точности регистрации спектра ЭПР за счет 30стабилизации нулевой пинии спектра.Поставленная цель достигается темчто согласно способу регистрации первообразной формы спектра ЭПР, включающему модуляцию и линейную пилообраэ35еую развертку магнитного поля и фазовомдетектирование сигнала ЭПР, пипообразнуб развертку магнитного поля осуществляют периодически, а процектированныйсигнал коммутируют и усрецняют. причемкоммутацию сигнала осуществляют прямугольными импульсами переменной длительности, начало которых совпадает сначалом периодической пипос"разной раз.вертки, а их длительность изменяют впределах длительности периода разверткимагнитного поля.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, реализующего данный способ; на фиг. 2-7 - временные диаграммы работы отдельных элементов устрой 50Устройство содержит источник 1 мощности СВЧ, рабочий резонатор 2, приемно-усилительный тракт с фаэовым детектором 3, модулятор 4 магнитного поля,стабилизатор 5 магнитного поля, генератор 6 периодической пилообразной развертки, коммутатор 7, схему.8 управления коммутатором, генератор 9 медленной однократной пилообразной развертки ( напряжения), усредняющее устройство 10 и регистрирующий прибор 11 (самописец).В качестве усредняющего устройства 10 может быть использован, например, фильтр нижних частот.Регистрацию первообраэной формы спектра электронного парамагнитного резонанса осуществляют следующим образом.Мощность СВЧ, генерируемая источником 1 (фиг, 1), Поглощается образцом, помещенным в рабочем резонаторе 2, так как на образец воздействуют одновременно высокочастотная модуляция магнитного поля (модулятор 4) и периодическая цилообраэная развертка (фиг.2), Ьсуществляемая стабилизатором 5, соединенным с генератором 6 периодической развертки. Напряжение на выходе фазово-. го детектора 3 представляет собой периодически повторяющуюся первую производную спектра ЭПР (фиг, 3.).Выходное напряжение фазового детектора коммутируют коммутатором 7, который управляется прямоугольными импульсами (фиг. 4), вырабатываемыми схемой 8 управления коммутатора. Последняя построеиа так, что управляющий импульс на ее выходе вырабатывается в течение интервала времени, для которого справедливо условие 0) Ц, где 0- напряжение, вырабатываемое генератором 8; О 1 - напряжение, вырабатываемое генератором 8 медленной однократной развертки, Поэтому начало прямоугольных импульсов (выходной сигнал схемы управления) совпадает с началом периодической пилообразной развертки магнитного поля (фиг, 2), а их цлительность прэпорционйльна напряжению медленной однократной пилообразной развертки (фиг. 5).Выходное напряжение коммутатора (фиг. 6) усредняется устройством 10, ко которое выделяет постоянную составляющую (фиг. 7), подаваемую на вход У ре гистрирующего прибора.Докажем математически, что эта постоянная составляющая пропорциональна первообраэной форме спектра ЭПР.По определению постоянная составля ющая цля периодического процесса .равна3 1022021, 4В этом случае цпя постоянной соо- гле К - коэффициент пропорциональности,тавпяющей выходного напряжения комму- Начальное значение поля Но всегдататора 7 можно записать: можно выбрать так, что (Но) О. Тоге ца Т 1 СР .Т0 (Ц 31, (2) о, -ко(ниц. Составитель В. МайоршТехрец В, 11 алекорей орректор В,; Рецак . Заказ яга икона 028/34. ВНИИПИ Г:гце Ф - период пилообразной разверткипОпя0(Цпервая йроизвоцная сигнала ЭПР.Поскопьку входное напряжение усрецняющего устройства 040 при 0(Ф (Т, гце ь .- длительность йрямоугопьного импульса, .то Оср= Т 0 (й)Ю .ОТак как магнитное поле изменяетс "20 во.времени по законуН= Н +с 1, то в вйражении (2) можно перейти к ин- . тегрированию по полю: "од"25о, =о(нам.кона)-о(нд Так как Н зависит от С пинейно, , то подавая на вхоц Х регистрирующего прибора 11 напряжение мецпенной пипэобразной развертки, которое пропораио напьно с, а на вхоц У постояннуюсоставляющую Оср, можно зарегистрировать ,первообразную форму спектра ЭПР 0(Н). Таким образом, применение ценного способа поэвопяет зарегистрировать пер-. вообраэную форму сигнала ЗПР, Причем такая регистрация позвопяет Исключить непрерывный дрейф нулевой пинии:спектра, повышая, тем самым, точность региотрации сигнапа ЭПР, что приведет к бопее точному опрецепению-,положению резонансной частоты, более тонйому онре целению наличия и количества парамаг- нитных примесей в исспедуемом вещест- ве и т.ц.