Радиоспектрометр магнитного резонанса

(71) Специальное конструкторско- технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им.В.И.Ленина (72) А.В. Адамович, Б,Е, Куликовских Г.И. Ромбак и В,П. Яновский(56) Авторское свидетельство СССР У 7411 33, кл, С 01 Я 24/1 О, 1 978.Авторское свидетельство СССР У 1138719, кл, С 01 И 24/10, 1985. (54)(57) РАДИОСПЕКТРОМЕТР МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, содержащий источник поляризующего магнитного поля, блок развертки, измерительный резонатор, блок регистрации, дифференциальный усилитель, интегратор, цифроаналоговый преобразователь, блок, управления и компаратор, причем блок развертки подключен одним выходом к источнику поляризующего магнитного поля, а другим выходом - к первому, входу бло ка управления, выход которого подсоединен через цифроаналоговый преГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ П(НТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ образователь к одному из входов дифференциального усилителя и первомувходу компаратора, выход измерительного резонатора подключен к входу блока регистрации, выход которого соединен с другим входом дифференциального усилителя и входом интегратора,а выход компаратора соедйнен с вторымвходом блока управления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности регистрации спектра за счет компенсации постоянной,составляющей регистрируемого сигналамагнитного резонанса при немонотонномизменении ее величины, в него дополнительно введены устройство. выборкии хранения и второй компаратор, при-чем информационный вход устройства .выборки и хранения подключен к выходу интегратора, управляющий вход -к второму выходу блока развертки, авыход - к второму входу первого компаратора и к первому входу второгокомпаратора, второй вход которогосоединен с выходом цифроаналоговогопреобразователя, а выход подключен ктретьему входу блока управления.Изобретение относится к радио-. спектрометрической аппаратуре и может быть использовано цри исследовании магнитных свойств вещества ме 5 тодом электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного резонанса и т.п,Цець изобретения - повышение точности регистрации спектра за счет компенсации постоянной составляющей регистрируемого сигнала магнитного резонанса при немонотонном изменении ее величины.На чертеже приведена структурная 15 схема радиоспектрометра.Радиоспектрометр магнитного резонанса содержит источник.1 поляризующего магнитного поля, блок 2 развертки, измерительный резонатор 3,20 блок 4 регистрации, дифференциальный усилитель 5, интегратор 6, цифроаналоговый преобразователь 7, блок 8 управления, первый и второй 9 и 10 соответственно и устройство 11 вы борки и.хранения.Радиоспектрометр магнитного резонанса работает следующим образом.Исследуемый парамагнитный образец помещается в измерительный резонатор 3, расположенный в магнитном поле, создаваемом источником 1 поляризующего магнитного поля, который управляется блоком 2 развертки. Последний осуществляет развертку .магнитного поля по заданному закону для прохождения резонансной области спектра. Одновременно из блока регистрации 4 электромагнитное поле сверхвысокой частоты поступает в измеритель ный резонатор 3 с исследуемым образцом. При выполнении условий резонанса происходит рассогласование измерительного резонатора 3 и отражение части мощности СВЧ, которая детек тируется в блоке 4 регистрации в виде сигнала магнитного резонанса.Сигнал магнитного резонанса регистрируется на фоне постоянной составляющей, которая может;быть обусловлена как наводками сигнала модуляции магнитного поля, так и присутствием широкой спектральной линии.Величина постоянной составляющей в предлагаемом устройстве измеряется55 интегратором 6 как среднее эа время однократного прохождения резонансных условий на прямом участке развертки магнитного поля. При этом на прямом участке развертки поляризующего магнитного поля блок 2 развертки вырабатывает управляющий сигнал, отключающий блок Я управления и переводящий уст-ройство 11 выборки хранения в режим выборки. В результате этого на выходе цифроаналогового преобразователяподдерживается напряжение, компенсирующее постоянную составляющую сигнала магнитного резонанса, вычисленную за предыдущий период развертки поляризующего магнитного поля, а напряжение на выходе устройства 11 выборки хранения повторяет выходное напряжение интегратора 6.По окончании прямого участка развертки блок 2 развертки переводит устройство 11 выборки хранения в режим хранения и включает блок 8 управления. При этом на выходе устройства 11 выборки и хранения фиксируется напряжение, соответствующее постоянной составляющей сигнала магнитного резонанса, измеренного как среднее за время прохождения резонансных условий на прямом участке развертки значение регистрируемого сигнала магнитного резонанса. Первый и второй компараторы 9 и 1 О сравнивают выходное напряжение 0устройства 11 выборки и хранения и выходное напряжение 11цифроаналогового преобразователя 7. Если ППц срабатывает, например, первый компаратор 9. Он вырабатывает управ. ляющий сигнал, под воздействием которого блок 8 управления, выполненный, например, на основе реверсивного счетчика, управляющего цифроаналоговым преобразователем 7, изменяет уровень сигнала на выходе таким образом, чтобы обеспечить возрастание выходного напряжения Ус, цифроаналогового преобразователя 7. Возрастание выходного напряжения преобразователя 7 будет продолжаться до тех пор, пока б ,не станет равным П,. При этом первый компаратор 9 возвращается в исходное состояние и фиксирует на выходе цифроаналогового преобразователя, 7 напряжение, равное выходному напряжению устройства 11 выборки хранения.Если д,Б, то срабатывает второй компаратор 10. Он вырабатывает управляющий сигнал, под воздействием которого блок 8 управленияСоставитель Е,Маколкин ТехредМ.Ходанич Редактор Л. Зайцева КорректорМ. Максимишинец Заказ 7276/39 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 345 изменяет уровень сигнала на выходе таким образом, чтобы обеспечить уменьшение выходного напряжения 11,д цифроаналогового преобразователя 7. Как и в предыдущем случае, уменьшение выходного напряжения цифроаналогового преобразователя продолжается до тех пор, пока Бне станет равным О, ,При этом второй ком-, паратор 10 возвращается в исходное состояние и фиксирует на выходе цифроаналогового преобразователя 7 напряжение, равное выходному напряжению устройства 1 выборки и хранения.По окончании обратного участка развертки блок 2 развертки отклю 32804чает блок 8 управления, что исключает возможность изменения на прямом участке развертки выходного напряжения цифроаналогового преобра- Бзователя 7, которое поступает наодин из входов дифференциального усилителя 5 и компенсирует постояннуюсоставляющую сигнала магнитного резонанса, поступающего с выхода блока2 развертки на второй вход дифференциального усилителя 5. Одновременнос этим блок 2 развертки переводитустройство 11 выборки и хранения в 1 б режим выборки, чем обеспечиваетсявоэможность запоминания постояннойсоставляющей сигнала магнитного резонанса.