Импульсный спектрометр спинового эха

(51)5 С 01 М 24 0 ИСАНИ ОБРЩ щ ЕЛЬСТ юл еский арственный и В.Т(54 я к ралиоспектспользовано рах ядерногоМР) и ядерногоа (ЯКР),шение функмпульсного с квадрасчет исклюгналов с уровней детекти ювого эх сдвигов нулевых элементов блока иа выхода рования и ных коэфф эквивалентности масштаб- текторов агентов Фазоов.квадратоНа черт же представле ок-с устроиства,Спектроме ик 1, датч итель 3, п ели 4 и 5 сиа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСИОМУ СВИ(57) Изобретение относится к радиспектроскопии, Цель изобретения Изобретение относитс роскопии и может быть и в импульсных спектромет магнитного резонанса (Я квадруиольного резонанс Цель изобретения - уональных характеристик и спектрометра спинового эхатурным детектированием зачения влияния на спектр си тр содержит радиопередк 2, высокочастотныйрвый и второй Фазовраа радиан, схему 6 комму улучшение Функциональных характеристик спектроме 1 Рра с квадратурным детектированием за счет исключения влиянияна спектр сигналов спинового эхасдвигов нулевых уровней на выходахэлементов блока детектирования и неэквивалентности масштабных коэффициентов Фазовых детекторов и квадраторов. Спектрометр содержит радиопередатчик, датчик, два фазовых детектора,а также дополнительно введенные двафазовращателя, схему коммутации, двацифроаналоговых преобразователя, двесхемы вычитания, два запоминающихустройства и устройство управления.1 ил 1тации, первый и второй Фазовые детекторы 7 и 8, первый и второй АЦП 9 и 10, первую и вторую схемы вычитаыия 11 и 12, первое и второе запоминающие устройства 13 и 14, первый и второй квадраторы 15 и 16, сумматор 17, . регистрирующее устройство 18, микро- ЭВМ 19.Импульсный спектрометр спинового эха работает следующим образом,На первый, второй, третий и четвертый входы схемы коммутации 6 поступают радиочастотные напряжения с Фазовыми сдвигами относительно несущей радиоимпульсов, равными 0; Г/2;3/711; 3 Г/2 соответственно. Перед подачей на образец первой серии радио- импульсов в соответствии с управляющими сигналами микроЭВМ 19 на выходах схемы 6 коммутации устанавливаются опорные напряжения для фазовых детек 1578609торов 7 и 8 с Фазовыми сдвигамйоиИ- сительно несущей Д =0 для первогог фазового детектора 7 и ду = й/2 для второго Фазового детектора 8, а также производится очистка памяти запоминающих устройств 13 и 14. Затем по сигналу от микроЭВМ 19 в датчик 2 поступают радиоимпульсы, возбуждающие ядерную спиновую систему образца, После возбуждения вектор ядерной на 1 магниченности наводит в катушке датчика сигнал спинового эха (ССЭ), усиливаемый высокочастотным усилителем 3. Далее ССЭ поступает на входы фазовых детекторов 7 и 8, на выходах которых появляются сигналы биений Б,"( Г) и Б ( ,) соответственно, связанные С огибающей Б ( ь) ССЭ следующим образом: 20Б,"(.) =К Б (а) .оэв(С)+дг () К 2 Б ь () э 2.п О ( 2 ) + где К и К- масштабные коэффициентысоответственно первого7 и второго 8 Фазовых 25детекторов;Я И) - разность между Фазойопорного напряженияпервого фазового детектора 7 и Фазой несущейССЭ;Д , а- дрейф нуля на выходахпервого 7 и второго 8фазовых детекторов соответственно;- время, отсчитываемоес момента. окончания действия радиоимпульснойсерии.С выходов Фазовых детекторов 7 и 8 сигналы Б,( ) и Б(С) поступают40 на АЦП 9 и 10, а оттуда в цифровом коде - на первые входы схем 11 и 12 вычитания. Так как память запоминающих устройств 13 и 14 очищена, то на вторые входы схем 11 и 12 вычитания45 поступают нулевые сигналы. Поэтому сигналы Б, и Б "проходят беэлизменений на входы запоминающих устройств 13 и 14, где они по управляющему сигналу микроЭВМ запоминаются, 50 Через время Т 7 Т, где Т- время спин-решеточной релаксации ядерных спинов образца, действие радиоимпульской серии повторяется, причем перед ее началом устанавливаются Д= Г,ГфйЦ =3 и /2, В результате на первые входы схем 11 и 12 вычитания поступают сигналы Бф(Г) и Б( ) соответственно, равныеБ, (с ) =-К Бо( 1.) сов 9( С) +д,; а на вторые входы сигналы Б, ( С ) и Б" (") .На выходе схемы 11 образуется сигналБ (С)=8(С) - Б( )=2 К Б ( )совВМ 1на выходе схемы 12 сигналЦ =Б 7(.) -БЯ =-жР,(а) зЬО(т) .В соответствии с сигналами микрь- ЭВМ 19 на управляющих входах .запоминающих устройств 13 и 14 сигналы Б (1;) и Б. запоминаются, а затем поступают в квадраторы 15 и 16, где Формируются сигналы Б (Г). "и ГБ(С) которые при поступлении разрешающего сигнала от микроЭВМ 19 на управляющий вход сумматора 17 суммируются. С вЫхода сумматора 17, сигнал БИ)=4 К У (ь) соэ 9) с +4 КБ;1 пд (") поступает для накопления в регистрирующее устройство 18Затем через интервалы времени Т на образец действуют третья и четвертая серии радиоимпульсов, при этом перед третьей серией разности фаз опорных напряжений относительно несущей радиоимпульсов устанавливаются равными др,=Я 2, б Р =О, а перед четвертой - дР, =ЗЯ/2, дКВ результате действия третьей последовательности радиоимпульсов в запоминающие устройства 16 и 17 запишутся сигналыБ,"(С) =К,Б,(.) зп В(". )+аБ() =К Б (-) . сов 0 (" ) + Л,После действия четвертой импульс-. ной последовательности на выходах Фазовых детекторови 8 формируются, сигналыБ 1(С)=-К Б,(а) з 1 пВ(а)+ ДБ ф=-К Б (ь) соз 6(ь)+д,.В результате с выходов схем 11 и 12 вычитания на входы квадраторов 15 и 16 приходят разностные сигналыБ ц (д) Б 14) "1 Б(В 3 (л) 2 К Б (ф) зпД (,) Б иБ (ф/л Б 53(л) 2 К Бс 8( ) которые после возведения в квадрат поступают по управляющему сигналу от микроЭВМ в сумматор 17, а оттуда в регистрирующее устройство 18, где формируется окончательный сигналБ (;) = 4 (К + К ) Б (")После накопления в регистрирующем устройстве 18 сигнал подвергается дискретному Фурье-преобразованию.491 Подписное и открытиям при ГКНТ СССРаб д. 4/5 ета по изобретени а, Ж, Раушская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15 Г 860 Формула изобретенияИмпульсцый спектрометр спицового эха, содержащий последовательно соединенные радиопередатчик, датчик,5 высокочастотный усилитель, первый и второй азовые детекторы, входы которых объединены и подключены к выходу высокочастотного усилителя, а также первый и второй квадраторы, подключенный к их выходам сумматор и регистрирующее устройство, вход которого соединен с выходом сумматора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения функциональных характеристик спектрометра с квадратурным детектированием за счет исключения влияния на спектр сигналов спинового эха сдвигов нулевых уровней на выходах элементов блока детектирования и неэк вивалентности масштабных коэффициентов фазовых детекторов и квадраторов, в него дополнительно введены первый и второй фазовращатели царадиан, схема коммутации, первый и второй 25 аналого-цифровые преобразователи (АЦП), первая и вторая схемы вычитания, первое и второе запоминающие устройства и устройство управления, причем вход первого фазовращателя на Г радиан соединен с вторым выходом радиопередатчика и первым входом схемы коммутации, вход второго фазовращателя на и радиан соединен, с третьим 9 6выходом радиопередатчика и вторымвходом схемы коммутации, выходы первого и второго фазовращателей на 11 радиан подключены соответственно к третьему и четвертому входам схемы коммутации, первый выход которой соединенс входом опорного напряжения первогофазового детектора, а второй выход -с входом опорного напряжения второгофазового детектора, выход первогофазового детектора подключен к входупервого АЦП,.выход второго фазовогодетектора подключен к входу второгоАЦП, выход первого А 11 П соединен с первым входом первой схемы вычитания,соединенной выходом с входом первогозапоминающего устройства, выход второго АЦП соединен с первым входом второй схемы вычитания, соединенной выходом с входом второго запоминающегоустройства, выход первого запоминающего устройства подключен к второмувходу первой схемы вычитания и входупервого квадратора, выход второгозапоминающего устройства подключен кк второму входу второй схемы вычита-ния и входу второго квадратора, управляющие входы радиопередатчика,схемы коммутации, сумматора, два объединенных управляющих входа запоминающих устройств подключены к четыремсоответствующим выходам устройствауправления.