Малогабаритный спектрометр электронного парамагнитного резонанса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1)4 С 01 И 24 10 Г ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИД:ТЕЛЬСТВУ ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина (72) Б.Е.Куликовских, М,Г,Лившиц, Г.И.Ромбак и В.П.Яновский (53), 538.113 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 823995, кл, С 01 И 24/10, 1981. (54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕК ТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА(57) Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготовлении малогабаритныхспектрометров ЭПР. Целью изобретенияявляется повышение точности регистрации спектров ЭПР, Устройство дополнительно содержит датчик магнитногополя, соединенный с блоком модуляции,состоящим из резонансного усилителя,задатчика амплитуды модуляции и дифференциального усилителя и устраняющим зависимость амплитуды модуляциимагнитного поля от текущего значениянапряженности поляризующего магнитного поля. 1 ил.Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготовлении малогабаритныхспектрометров электронного парамаг 5нитного резонанса (ЭПР) .Цель изобретения - повышение точности регистрации спектров ЭПР,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого малогабаритного спектрометра ЭПР.Спектрометр ЭПР содержит магнит 1,2 с катушками 3 и 4 модуляции и магнитопровод в виде двух половин 5 и 6полого цилиндра, плотно соединенныхмежду собой через диамагнитную шайбу7, снабженный ферромагнитной гайкой8, перемещающейся по телу цилиндра,рабочий резонатор 9 с образцом 10,расположенный в зазоре между полюсами 20постоянного магнита 1, 2, блок 11СВЧ, соединенный с первым входом системы 12 регистрации, блок 13 модуляции магнитного поля, который с однойстороны соединен с вторым входом системы 12 регистрации, а с другой стороны - с катушками 3 и 4 модуляции,и датчик 14 магнитного поля, расположенный в зазоре между полюсами постояннбго магнита 1, 2. Блок 13 модуляции магнитного поля состоит иэ резонансного усилителя 15, задатчика 16амплитуды модуляции и дифференциального усилителя 17, входы которого соединены с выходом резонансного усилителя 15 и с первым выходом задатчика16 амплитуды модуляции, причем входрезонансного усилителя 15, второй выход задатчика 16 амплитуды модуляциии выход дифференциального усилителя 017 являются соответственно входом,первым и вторым выходами блока 13модуляции.Спектрометр работает следующим образом.45Исследуемый парамагнитный образец10 помещают в электромагнитное СВЧполе, возбуждаемое блоком 11 СВЧ врабочем резонаторе 9, поляризующеемагнитное поле, создаваемое с помощьюпостоянного магнита 1, 2, и магнитноеполе модуляции, создаваемое блоком13 модуляции посредством катушек 3и 4 модуляции. При выполнении резонансных условий В процессе развертки 55поляризующего магнитного поля сигналЭПР на частоте модуляции поступаетна первый вход системы 12 регистрации обеспечивающей его регистрацию на частоте модуляции поляризующегомагнитного поля, при этом необходимыйдля регистрации опорный сигнал поступает на второй вход системы 12 регистрации с первого выхода блока 13модуляции.Изменение величины напряженностиполяризующего магнитного поля в зазоре между полюсами постоянного магнита 1, 2 в процессе развертки осуществляется изменением магнитного сопротивления зазора магнитопровода 5, 6,образованного диамагнитной шайбой 7,путем перемещения по телу цилиндрамагнитопровода 5, 6 ферромагнитнойгайки 8,Установка требуемой величины амплитуды поля модуляции поляриэующегомагнитного поля производится путемсравнения выходного напряжения резонансного усилителя 15, амплитуда которого пропорциональна напряженностиполя модуляции в зазоре между полюсами постоянного магнита 1, 2, измеряемой датчиком 14 магнитного поля,и снимаемого с второго выхода эадатчика 16 амплитуды модуляции напряжения, амплитуда которого определяетсязаданным посредством эадатчика 16значением амплитуды поля модуляции.Дифференциальный усилитель 17 (усилитель ошибки) формирует сигнал соответствующего знака, пропорциональныйотклонению значения амплитуды модуляции, задаваемой эадатчиком, от действительного значения амплитуды моду-,ляции поляризующего магнитного поляв зазоре между полюсами постоянногомагнита 1, 2, измеряемой датчиком 14магнитного поля. Выходной сигнал дифференциального усилителя 17 подаетсяна катушки 3 и 4 модуляции поляриэую-.щего магнитного поля, замыкая темсамьм отрицательную обратную связьсистемы стабилизации амплитуды полямодуляции поляризующего магнитногополя. Таким образом, обеспечиваетсястабильность амплитуды поля модуляции и исключается ее зависимость оттекущего значения напряженности поляриэующего магнитного поля и, следова"тельно, обеспечивается повышение точности регистрации сигналов ЭПР.В предлагаемом устройстве стабильность амплитуды поля модуляции придостаточно большом коэффициенте петлевого усиления системы стабилизацииамплитуды поля модуляции определяется3 1 Составитель А.ФедоровРыбченко Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай да Тираж 776 ПодписИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д, 4 Заказ 6396/3 В5 303 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 3 1363039 4параметрами датчика 14 магнитного датчик магнитного поля, соединенный поля и стабильностью напряжения, сни- с входом блока модуляции магнитного маемого с первого выхода задатчика поля, причем последний состоит иэ 16 амплитуды модуляции, и не зависит резонансного усилителя, эадатчика5от текущего значения напряженности амплитуды модуляции и дифференциальполяризующего магнитного поля. ного усилителя, входы которого соединены с выходом резонансного усилителя и с первым выходом задатчика амплитуМалогабаритный спектрометр.элект О ды модуляции, причем вход резонансноронного парамагнитного резонанса го усилителя, второй выход задатчика (ЭПР),по авт, св. В 823995, о т л и - амплитуды модуляции и выход дифференч а ю щ и й с я тем, что, с целью циального усилителя являются соответповышения точности регистрации спект- ственно входом, первым и вторым выхора ЭПР, он дополнительно содержит 1 В дами блока модуляции.