Устройство для выделения сигналов в спектрометре электронного парамагнитного резонанса

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), может быть использовано в приборостроительной промышленности при изготовлении радиоспектрометров ЭПР и является усовершенствованием изобретения по авт.св. В 1078300,Цель изобретения - сокращение времени настройки радиоспектрометра при 10 одинаковой чувствительности измерений в процессе изменения числа каналов накопителя.На чертеже представлена структурная схема радиоспектрометра ЭПР, 5Радиоспектрометр содержит электро. магнит 1, источник 2 питания с устройством низкочастотной развертки, высокочастотный модулятор 3, рабочий резонатор 4, блок 5 СВЧ, избиратель ный усилитель 6, синхройный детектор 7, аналого-цифровой преобразователь 8 с двумя выходами 9 и 10 соответственно, цифровой накопитель 11, делитель 12 частоты, реверсивный счетчик 25 3, буферный регистр 14, цифроанало-говый преобразователь 15, а также первый 16 и второй 17 счетные регист. ры с управляемым модулем счета, причем выход источника 2 питания с уст- ЗОройством низкочастотной развертки подключен к катушкам электромагни" та 1, рабочий резонатор 4 помещен между полюсными наконечниками электромагнита 1 и соединен с блоком 5 СВЧ, выход которого подключен к последовательно соединенным избирательному усилителю б, синхронному детек" тору 7, аналого-цифровому преобразователю 8 и цифровому накопителю 11, 4 О первый управляющий выход которого подключен к установочному входу буферного регистра 14 и входу источника 2 питания с устройством низкочастотной развертки, выход делите . 45 ля 2-частоты соединен с первым входом реверсивного счетчика 13, выходы которого подключены к информационным входам буферного регистра 14, Выходы буферного регистра 14,соединены с входами цифроаналогового преобразователя 15, подключенного выходом к второму входу синхронного детектора 7, информационные входы первого 1 б и второго 17 счетных регистров с управляемым модулем счета соединены соответственно с первым 9 и вторым 10 входами аналого-цифрового преобразователя 8, управляющие входы объедииены и подключены к второму управляющему выходу накопителя 11, а выходы - к входу делителя 12 частоты и второму входу реверсивного счетчика 13 соответственно.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Электромагнит 1 создает поляризующее магнитное поле, низкочастотная развертка которого осуществляется источником 2 питания с устройством низкочастотной раэвертки, а высокочастотная модуляция магнитного поля модулятором 3. Резонатор 4, помещенный между полюсными наконечниками электромагнита 1, связан с блоком 5 СВЧ, в котором сигнал, обусловленный ЭПР, детектируется детектором СВЧ, с выхода которого снимается сигнал ЭПР на частоте модуляции. Этот сигнал усиливается избирательным усилителем 6 и детектируется синхронным детектором 7. На второй вход синхронного детектора 7 поступает напряжение управления осуществляющее пропорциональное смещение начального уровня на его входе. Палее низкочастотный сигнал ЭПР преобразуется в цифровой код аналого-цифровым преобразователем 8, который синхронно суммиру" ется цифровым накопителем 11, Синхронность накопления спектров дости" гается эа счет того, что управление разверткой магнитного поля осуществ- ляется пилообразнымнапряжением с первого управляющего выхода накопителя 11.С первого 9 выхода аналого-цифрового преобразователя снимается последовательность импульсов, число которых соответствует среднему напряжению на входе аналого"цифрового преоб" разователя 8 в каждом временном канале. Со второго выхода 10 преобразователя 8 поступают импульсы, временное положение которых соответствует моменту окончания преобразования в каждом временном канале. Таким образом, за время одной развертки магнитного поля число импульсов, поступающих с выхода 9 аналого-цифрового преобразователя 8, равно среднему, значению сигнала на входе преобразователя 8 за время этой развертки, умноженному на число каналов преобразования, а число импульсов на выходе 10 за время каждой развертки равно числу кана лов преобразования, ЧислоимпульсныеЗаказ 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 последовательности с выходов 9 и 1 О аналого-цифрового преобразователя 8 поступают на информационные входы первого 16 и второго 17 идентичных счетных регистров соответственно, модуль счета которых устанавливается пропорциональным числу каналов накопителя сигналом, поступающим с второго управляющего выхода цифрового на копителя 11. Поэтому число импульсов, поступающих с выхода первого 1 б счетного регистра на суммирующий вход реверсивного счетчика 13 через делитель 12 частоты, коэффициент деления 15 которого выбран равным половине разрядности аналого-цифрового преобразо" вателя 8, за время одной развертки не зависит от числа каналов цифрового накопителяи определяется средним 20 значением сигнала на входе аналого- . цифрового преобразователя 8 эа время этой развертки.Таким образом, если среднее зна.чение сигнала на выходе синхронного детектора 7 за время одной. развертки магнитного поля соответствует середине динамического диапазона аналогоцифрового преобразователя 8, то не оба входа реверсивного счетчика 13 эа 30 время этой развертки поступает одинаковое количество импульсов, В случае смещения среднего значения сигнала за период развертки вверх или вниз, относительно середины динамического диапазона аналого-цифрового преоб" разователя 8 содержимое реверсивного счетчика 13 соответственно увеличивается или уменьшается. При этом величина и знак приращения содержимого реверсивного счетчика 13 определяется только величиной и знаком смещения среднего за период развертки значения сигнала и не зависит от числа каналов накопителя 11. Содержимое реверсивного счетчика 13 переписывается в буферный регистр 14 в момент окончания каждой развертки магнитного поля, Цифровой код, записанный в регистре,14, преобразуется цифроаналоговым преобразователем 15 в напряжение, которое подается на управляющий вход синхронного детектора 7, смещая его начальный выходной уровень к середине динамического диапазона анало" го-цифрового преобразователя 8. Та" ким образом, в момент начала каждой развертки начальное смещение выходно" го напряжения синхронного детектора 7 скачкообразно смещается к середине динамического диапазона аналогоцифрового преобразователя 8. Причем величина этого смещения равна среднему значению напряжения на выходе синхронного детектора 7 за все предыдущие его развертки независимо отчисла каналов цифрового накопите ля 1Предлагаемый радиоспектрометр ЭПР в сравнении с известным позволяет сократить время настройки радиоспектрометра и обеспечить повышение чувствительности измерений нв только при фиксированном числе каналов накопителя, но и в процессе их изменения, т.е. при переменном числе каналов накопителя.