Устройство для накопления спектров лигнитного резонанса

Союа Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ висимое от, свидетельствааявлено 03.1,1968 ( 1207404/18-24) присоединением заявкириоритет 2 птв,МПК б 06 Комитет по делам аобретений и открыти при Совете Министров СССР.1.1970. Бюллетень11 ДК 681.325(088 Дата опубликования описания 6.ЧП.19 Авторизобретения. Д. Неча Заявител ециальное конструкторское бюро аналитического приборостроения АН СССРСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ СПЕКТРО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСАПрименение метода непрерывного усреднения сигналов по времени с использованием накопителей спектров значительно ,расширило возможности радиоспектроскопии, в особенности при измерениях с малым отношением сигнала к шуму. Этот метод требует высокой стабильности соотношения поле - частота радиоспектрометров и это требование наиболее жестко при накоплении спектров высокого разрешения. Для успешного использования метода большое значение имеет синхронизация развертки адресов накопителя с разверткой магнитного поля радиоспектрометра.В настоящее время связь накопителей с радиоспектрометрами осуществляется посредством сигнала значения адреса, используемого для,развертки магнитного поля радиоспектрометра. При таком способе связи часто не обеспечивается необходимая стабильность магнитного поля, в особенности при многократной записи спектров высокого разрешения, а также требуется индивидуальное согласование накопителя при работе с кочкретным прибором.Известно устройство для накопления спектров, содержащее накопитель спектров, работающий в периодическом режиме и состоящий из усилителя постоянного тока, аналого-цифрового преобразователя, преобразующего выходной сигнал радиоспектрометра в дискретную форму, арифметического устройства,запоминающего устроиства, временного селектора, служащего для распределения по времени сигналов, поступающих от преобразователя, относительно стартового момента времени, устройства управления и пересчетной декады, которая, пересчитывая канальные импульсы, поступ ающие с устройства упр авл ения, выдает импульс, служащий сигналом конца регистраци и очер едно го спектр а.Предложенное устройство содержит формирователь стартового сигнала, схему пропускания, триггер блокировки и устройство задержки. Вход схемы пропускания через формирователь стартового сигнала соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход - с временным селектором и одним входом триггера блокировки. Другой вход этого триггера под,ключен через устройство задержки к выходу пересчетной декады, а выход - и управляющему входу схемы пропускания,Устройство для накопления спектров разработано для совместной работы с ЯМР-спектрометром высокого разрешения типа РЯ, обеспечивающим в течение 10 мин при внутренней стабилизации стабильность поля пе хуже, чем 0,1 гц. Однако оно может быть использовано и с другими типами спектрометров (папример, ЭПР-спектрометрами, масс-спект. рометрами и другими, где возможна периодическая развертка спектров).Наличие устройства связи с радиоспектрометром позволяет накапливать спектры высокого разрешения, так как момент запусканакопителя привязывается к определенномусигналу спектра, а радиоспектрометр Ря обеспечивает высокую стабильность магнитного поля в течение времени накопления одногоспектра. Устройство для накопления спектровне требует индивидуального согласования приработе с каким-либо доугим ,конкретнымспектрометром, а также не требует участияоператора в процессе накопления спектра.Устройство связи обеспечивает, во-первых,запуск накопителя от сигнала ьнутреннегоэталона или любого другого сигнала, характерного для данного спектра, превышающегоне менее чем в два раза уровень шумов; во-вторых, блокировку цепи запуска накопителя навремя накопления очередного спектра и времяобратного хода развертки магнитного поля.Устройство для накопления спектров можетработать как с блоком электронной разверткиполя, так и с медленной разверткой от реохорда самописца,Функциональная блок-схема устройства длянакопления спектров представлена на чертеже, где:1 - формирователь стартового сигнала,2 - схема пропускания,3 в тригг блокировки,4 - устройство задержки,5 - усилитель постоянного тока,б - аналого-цифровой преобразователь,7 - арифметическое устройство,8 - запоминающее устройство,9 в временной селектор,10 - устройство управления,11 - пересчетная декада.Формирователь 1 стартового сигнала содержит триггер Шмитта с регулируемым порогомсрабатывания, работающий как амплитудныйдискриминатор, и блокинг-ге ератор в ждущем режиме для формирования выходного импульса. Сигнал со спектрометра, подаваемыйна формирователь, может сниматься либо сфазового детектора через усилитель постоянного тока, либо с прецизионного потенциометра, жестко связанного с,кареткой самописца,либо с интегратора. Необходимость в переменном пороге срабатывания триггера Шмиттавозникает при снятии сигнала с прецизионногопотенциометра или фазового детектора, таккак в этом случае на воде преобразователя бменяется постоянная составляющая за счетсмещения, которое вводится для того, чтобынакапливать сигналы только положительнойполярности.Схема пропускания 2 представляет собойпотенциально-импульсный ключ, работой которого управляет триггер блокировки 3. В зависимости от потенциала на входе а стартовыйимпульс либо проходит на накопитель, либонет.Устройство задержки 4 представляет собойэлектронное реле времени с регулируемой вы,держкой времени и служит для возвращения схемы в исходное положение к началу накопления очередного спектра.В устройство для накопления спектров 5 включена пересчетная декада 11, с выходакоторой по окончании процесса регистрации очередного спектра снимается импульс, служащий управляющим сигналом для устройства задержки 4.10 При работе устройства сигнал с выходаспектрометра, снимаемый либо с фазового детектора, либо с прецизионного потенциометра, жестко связанного с кареткой самописца, по.дается на аналого-цифровой преобразователь 15 б, а также на формирователь 1 стартовогосигнала. В момент достижения амплитуды запускающего сигнала порога срабатывания на выходе формирователя 1,появляется стартовый импульс, который, проходя через схему про пускания 2, поступает на ьременной селектор9, запуская накопитель. С этого момента выходные сигналы спектрометра последовательно запоминаются в каналах накопителя.Стартовый импульс подается также на триг гер блокировки 3, который, опрокидываясь,блокирует схему пропускания 2. С момента блокировки цепи запуска накопителя любые сигналы, превышающие по амплитуде порог срабатывания триггера Шмитта, не вызывают З 0 запуска накопителя. Таким образом, можнонакапливать сигналы, превышающие по амплитуде запускающий сигна,п. Блокировка цепи запуска предотвращает ложные запуски накопителя во время обратного хода разверт ки магнитного поля.По окончании процесса накопления очеред.ного спектра с пересчетной декады 11, пересчитывающей канальные импульсы, снимается импульс, который подается на устройство за.40 держки 4, выдержка времени которого уста.навливается такой, чтобы с момента окончания накопления очередного спектра до момента возвращения схемы в исходное положение развертка магнитного поля, сделала обратный ход 45 и находилась на подходе,к запускающемусигналу. В момент установления формирователя 1 в,исходное положение сигнал на выходе спектрометра должен быть ниже порога срабатывания триггера Шмит та, С момента установления формирователя в исходное положение до момента начала очередного запуска поле не должно проходичь через сигнал, превышающий по амплитуде порог срабатывания триггера Шмитта. Уста новкой выдержки времени устройства задержки 4 можно сделать участок спектра, проходимый за время с момента установления формирователя 1 в исходное положение до момента запуска накопителя, узким по сравнению с бО шириной исследуемого спектра, но перекрывающим диапазон нестабильности магнитного поля за полное время эксперимента. Это позволяет выделить запускающий сигнал в узком участке спектра, в течение времени прохождеб 5 ния,которого формирователь 1 и схема прос фон Фетеи т 04 Ю Сиенол со среитООюФ 1 РЙ 2иит тер Ра имюееро люр Ырра Составитель Н. А, КозловТехред Л, Я. Левина Корректор Е Н Миро С. ога едактор Заказ 1738/7 Тираж 480 Подпп сна.1-ИИЛИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д, 4/5 нпография, пр. Сапунова,пускания 2 готовы,к очередному запуску накопителя. Такая возможность повышает помехоустойчивость устройства связи со спектрометром при запуске накопителя слабым сигналом, а также позволяет выделить сигнал для запус,ка из ряда близко расположенных сигналов спектра, что важно при накоплении спектра с большим количеством узких линийПо истечении выдержки времени сигнал, снимаемый с выхода устройства задержки 4, понижает потенциал базы триггера Шмитта до порога,отпускания, возвращая формирователь стартового сигнала в исходное положение. Благодаря использованию сигнала, возвращающего триггер Шмитта в исходное положение, можно осуществить запуск накопителя сигналом, не менее чем в два раза превышающим уровень шумов, обеспечив при этом устойчивую работу схемы.,После возвращения формирователя 1 в исходное положение импульс, приходящий на триггер блокировки 8 с устройства задержки 4, открывает схему пропускапия, после чего устройство готово к накоплению очередного спектра. Предмет изобретенияУстройство для накопления спектров магнитного резонанса, содержащее усилитель постоянного тока, аналого-цифровой преобразо.ватель, арифметическое и запоминающее устройства, временной селектор, пересчетную 10 декаду и устройство управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, оно содержит формирователь стартового сигнала, схему пропускания, триггер блокировки и устройство задержки, причем вход 15 схемы пропускания через формирователь стартового сигнала соединен с выходом усилителя постоянного тока, выход - с временным селектором и одним входом триггера блокировки, другой вход которого подключен через устрой ство задеожки к выходу пересчетной декады,а выход - к управляющему входу схемы пропускания.