Датчик двухчастотного импульсного радиоспектрометра

(72) А.Се Ким71) Пермский ордена Трудового Кного Знамени государственный униситет им. А.М. Горького(56) 1Патент ВеликобританииУ 1596160, кл. С 01 Б 24/08, опулик. 1981.2. Гордеев А.Д. и др. Имдвухчастотный спектрометр Ядиапазон 10 - 400 МГц.-ПТЭ,9 2, с. 234"235 (прототип) .(54)(57) ДАТЧИК ДВУХЧАСТОТНОГО ИМПУЛЬСНОГО РАДИОСПЕКТРОМЕТРА, сод ЯО 1 073652 А жащий .полый цилиндрический корпус из диэлектрического материала и две взаимно перпендикулярные катушки, о т л н ч а в щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем увеличения однородности взаимно перпендикулярных радиочастот ных полей и получения одинакового коэФФициента заполнения для обеих катушек, катушки выполнены в виде прямоугольных седлообразцых"соосных пар секций н закреплены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса, причем центральный угол первых г;ар секций равен 90"5 вторых пар секций 45 + 2 , а высота0цилиндрическо;"о корпуса равна его диаметру.)О )5 20 ЗО 40 45 60 Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано в импульсных спектрометрах длясоздания однородных радиочастотныхполей (рч полей),Известен днухчастотный датчик импульсного радиоспектрометра, содержащий две установленные друг в друге катушки радиочастотного поля 1 1.Однако известный датчик характеризуется недостаточной точностью измерения, обусловленной различнымикоэффициентами заполнения датчикадля различных частот,Наиболее близким к изобретениюявляется датчик двухчастотного импульсного радиоспектрометра, содержащий полый цилиндрический корпус издиэлектрического материала и двевзаимно перпендикулярные катушки.При этом одна из катушек датчика намотана внутри корпуса, а другаяснаружи. Между катушками расположен корпус из диэлектрического материала толщиной 1-3 мм, не взаимодействующий с образцом Г 2).Недостатком известного датчикарадиоспектрометра является невысокая точность измерений, обусловленная различными радиочастотными полями как по конфигурации, так и по однородности на разных частотах.Кроме того,. для каждой катушки,с одним и тем же образцом, получается разный коэффициент заполнения,что затрудняет производить сопоставление амплитуд сигналовго эха ка двух переходах.При такой намотке двух взаимноперпендикулярных катушек емкостнаясвязь между ними составляет 5-15 пф,которая зависит от нзаимного расположения катушек и от свойстн диэлектрика, его толщины, Эта емкостнаясвязь существенно влияет на одновременную работу двух передатчиков; изменение настройки одного влияет нанастройку другого.Кроме того,при такой конструкциидатчика необходимо заполнять контейнер образцом и плотно закрывать егокрышкой, Если образец гигроскопичен,то нужна хорошая герметизация. Замена образца в этом случае крайне затруднительна. Практически для каждого образца необходимо наматыватьсвой двухчастотный датчик, а датчиккалибровать по радиочастотному полю.Цель изобретения - повышение точности измерений путем увеличения однородности взаимно перпендикулярныхрадиочастотных полей и полученияодинакового коэффициента заполнениядля ооеих катушек,Поставленная цель достигается тем,что и датчике двухчастотного импульсного радиоспектрометра, содержащемполый цилиндрический корпус из диэлектрического материала и две взаим.но перпендикулярные катушки, катушки выполнены в виде прямоугольныхседлообразных соосных пар секций иукреплены ка внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса,причем центральный угол первых парсекций равен 90 + 5", вторых парсекций 45 + 2 ", а высота цилиндрического корпуса равна его диаметру.На чертеже схематически изображенпредлагаемый датчик,Датчик содержит полый цилиндрический корпус 1 из диэлектрическогоматериала, две пары прямоугольныхседлообразных соосных секций 2, 3и 4, 5, которые укреплены ка внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса. Центральный уголб первых пар седлообразных секций 2и 4 равен 90 + 5",а центральный угол7 вторых пар седлообразных секций3 и 5 равен 45 + 2 С,Для создания однородного полясделано одинаковое число витков вкаждой паре секций, Длина прямоуголь .ной стороны перной (большой) седлообразной секции в два раза большедлины прямоугольной сторокы второй(мекьшей) седлообразной секции, Высота цилиндра выбрана такой, чтобыпрямоугольные седлообразкые секциибыли с равными сторонами.Таким образом, коэффициент заполнения катушек одинаков и максимален.Однородность поля составляет 98-99%.В такой конструкции датчика толщина и свойство диэлектрического материала корпуса не влияют ка емкостную связь между катушками, а создаютконструктивную прочность датчика,его корпуса.Статическая емкость между катушка -ми определяется длиной и расстояниеммежду витками рядом расположенныхсекций; она порядка 1-2 пф.Конструктивная особеккость датчика позволяет получить и свободныйдоступ к образцу, который помещаетсянкутри датчика,Хорошая однородность взаимно перпендикулярных радиочастотных полей позволяет значительно увеличить точность в экспериментах по двухчастотному воздействию многоуровневой квадруполькой спинсистемы.Одинаковый и максимальный коэффициент заполнения для обеих катушек позволяет (после калибровки по рч полю) сопоставлять интенсинности сигналов спинового эха на двух переходах и получить максимальные по интенсивности сигналы ка этих переходах,При изменении частоты одкого изпередатчиков практически не меняетсянастройка другого передатчика, так1 ИЗЬ 52 Составитель ВМайоршин Редактор С. Тимохина Техред В.Далекорей Корректор А, ЗимокосовТираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 320/4 2 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 как емкостная связь между ними (контурами) уменьшается до -2 пФ, причем она постоянна и ее мож-.но учесть. Такая конструкция датчика позволяет расширить тип исследуемых материалов, а также уточнить их внутреннюю магнитную структуру