Радиоспектрометр

ГОСУДАРСТВЕКЙЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ4 эж 4 ВВПайк 9 е, и . ФцаОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВ 0 ОСОй йАВЛйСТ(54)(57) РАДИОСПЕКТРОМЕ 1 Р, содержащий СВЧ-генератор основного сигнала,вход перестройки частоты которогосоединен спервым свип-генератором,а модулирующий вход - с первьаа низкочастотным генератором, СВЧ-генератор сигнала накачки, модулирующийвход которого соединен с вторым низкочастотным генератором, волноводнуюпоглощающую ячейку, вход которой соединен с выходом СВЧ-генератора основного сигнала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор с усилителем, а также первый синхронный детектор,. соединенный с первым регистратором, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем обеспечения регистрации двойного микроволнового-микроволнового резонанса при близких по частоте основном сигнале и сигнале накачки, а также регистрации микроволновых вращательных спектров поглощения молекул и спектров сигналов двойного микроволнового-микроволнового резо.-. нанса, введены второй синхронный детектор, второй регистратор и второй свин-генератор, при этом вход второго синхронного детектора подключен к выходу усилителя, опорный вход подключен к выходу первого Е низкочастотного генератора, выход второго синхронного детектора соединен с сигнальньва входом первого синхронного детектора и с входом второго регистратора, опорный вход пер" ного синхронного детектора соединен Я с выходом первого низкочастотного генератора, а выход второго свин- генератора соединен с входом перестройки частоты СВЧ-генератора сигнала накачки.Изобретение относится к спектроскопии и может быть использовано длярасшифровки микроволновых вращательний спектров молекул, а также для качественного и количественного анализаорганических молекул и их смесей 5Известен радиоспектрометр двойного микроволнового-микроволнового(МВ-МВ) резонанса, содержащий двагенератора СВЧ-излучения, штарковский модулятор, волноводную поглоща- Юющую ячейку, детектор СВЧ-излученияи регистрирующее устройство Щ .Недостатком такого радио 0 пектрометра является сложность процессаизмерения. 15Наиболее близким к изобретениюявляется радиоспектрометр, содержащий СВЧ-генератор основного сигналавход перестройки частоты которогосоединен с первым свип-генератором,а модулирующий вход - с первым низкочастотным генератором, СВЧ-генераторсигнала накачки, модулирующий входкоторого соединен. с вторым низкочастотным генератором, волноводнуюпоглощающую ячейку, вход которойсоединен с выходом СВЧ-генератораосновного канала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор, соединенный с первым регист- ЗОратором 2,Недостатком известного радиоспектрометра является невозможностьрегистрации двойного микроволновогомикроволнового резонанса при близких 3по частоте основном сигнале и сигнале накачки, а также невозможностьрегистрации микроволновых вращательных спектров поглощения молекул испектров сигналов двойного микроволнового-микроволнового резонанса,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемобеспечения регистрации двойногомикроволнового-микроволнового резонанса при близких по частоте основном сигнале и сигнале накачки, атакже регистрации микроволновых вра"щательных спектров поглощения молекул и спектров сигналов двойногомикроволнового-микроволнового резона.саЦель достигается тем, что в радиоспектрометр, содержащий СВЧ-генератор основного сигнала, вход перестройи частоты которого соединен с пер,вым свин-генератором, а модулирующий вход - с первым низкочастотным генератором, СВЧ-генератор сигнала накачки, модулирующий вход которого соединен с вторым низкочастотным ге нератором, волноводную поглощающую ячейку, вход которой соединен с выходом СВЧ-генератора основного сигнала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор с усилителем, атакже первый синхронный детектор,.соединенный с первым регистратором, введены второй синхронный детектор, второй регистратор и второй свип-генератор, при этом вход второго синхронного детектора подключен к выходу усилителя, опорный вход подключен к выходу первого низ" кочастного генератора, выход второгосинхронного детектора соединен с сиг,нальным входом первого синхронного детектора и с входом второго 1 егистратора, опорный вход первого синхронного детектора соединен с выходомвторого низкочастотного генератора,а выход второго свип-генератора соединен с входом перестройки частотыСВЧ"генератора сигнала накачки.На чертеже представлена структурная электрическая схема радиоспектрометра.Радиоспектрометр содержит СВЧ-генератор 1 основного сигнала, СВЧ-генератор 2 сигнала накачки, первыйсвип-генератор 3, второй свип-генератор 4, первый низкочастотный генератор 5, второй низкочастотный генератор 6, поглощающую ячейку 7, СВЧдетектор 8, усилитель 9, первый синхронный детектор 10, второй синхронный детектор 11, первый регистратор12, второй регистратор 13,Радиоспектрометр работает следую"щим образом.СВЧ-генераторы 1 и 2 основногосигнала и сигнала накачки настраиваются на частоты ожидаемых сигнального и накачиваемого переходов, соответственно первый и второй свипгенераторы 3 и 4 сканируют их частоты в окрестностях установленных частот. СВЧ-излучение от СВЧ-генератора 1, проходя через поглощающую ячейку 7 поглощается на частотах, соответствующих вращательным переходам исследуемого вещества.Детектируемые СВЧ-детектором 8 сигналы усиливаются на частоте модуляции сигнального излучения усилителем 9, выделяются первым синхронным детектором 10.На первом регистраторе 12 наблюдается вращательный спектр исследуемого вещества, попадаемый в диапазон сканируемых частот сигнального излучения.На втором регистраторе 13 сигнал при этом отсутствует.Когда медленно изменяющаяся частота излучения накачки приближается к частоте перехода накачки, на первом регистраторе 12 Форма спектральной линни, имеющей общий энергетический уровень с накачиваемым переходом, искажается, а второй синхронный .детектор 11 на частоте модуляции излучения накачки выделяет сигнал двойно1122949 Состави Техред Н ь и,Юков1Бабинец Корректор С.Че анова едакт Нодписноомитета СССРоткрытийкая наб., д.4/5 аж 822ственногобретений иЖ, Раушс 131/36 ТирВНИИПИ Государпо делам изо3035, Москва,а илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,го резонатора на втором регистраторе 13.Отсутствие в предлагаемом спектрометре волноводных Фильтров в отличие от известного радиоспектрометра,. подача как сигнального излучения, так и излучения накачки на СВЧ-детектор 8 и использование для разделения сигналов с СВЧ-генератора 8 схе.- мы с двумя последовательно соединенными синхронными детекторами 10 и 11 10 обеспечивает возможность производитьрегистрацию двойных микроволновогомикроволнового резонанса и в случае,близких по частоте сигнального излучения и излучения накачки. Воэможность одновременной записи на первоми втором регистраторах 12 и 13 вращательных спектров и спектров двойныхрезонансов значительно облегчаетрасшиФровку и исследование спектровмолекул,