278797

О П И;С,А,Н.И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл."- 6 01 1 3/02 68 (21) 1287482/26 с присоединением заявки-осударстоенный комитетСовета Мнннстроо СССРоо делан изобретенийи открытий(71) Заявит 4) АВТОДИННЫЙ РАДИОСПЕКТРОМЕ Автодинный радиоспектрометр может быть использован для физико-химических исслед ваний, в частности, для исследования спектров поглощения электронного парамагнитного резонанса образцов с большим временем ре 5 лаксация, а также при, изучении циклотрон- ного резонанса в полупроводниках.При этих исследованиях в сантиметровом и длинноволновой части миллиметрового диапазонов длин волн используются как супергеО теродинные радиоспектрометры, так и автодинные радиоспектрометры на отражательныХ клистронах.Однако реализация супергетеродинных радиоспектрометров в коротковолновой части Ы миллиметрового и особенно в субмиллиметровом диапазонах длин волн встречает значительные трудности из-за отсутствия ферритовых и детектирующих устройств. Автодин- ные радиоспектрометры на отражательных 20 клистронах коротковолновой части миллимет- рового и в субмиллиметровом диапазоне длин не могут быть созданы ввиду отсутствия отражательных клистронов с соответствующими характеристиками. Поэтому практически не 25 существует радиоспектрометров субмиллиметрового диапазона волн. Имеющиеся спектратльные приборы этого диапазона строится либспо оптическому принципу и имеют малую чувствительность и значительную инерционности,т.к. приемным элементом обычно являетсяоптикоакустический преобразователь, либо и: -пользуют чувствительные, но требующие жидкого гелия охлаждаемые полупроводниковыедетекторы,Цепь предлагаемого изобретения заключается в создании чувствительного радиоспект;рометра коротковочновой части миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн.В предлагаемом автодинном радиоспектрометре это достигается путем использованиялампы обратной волны (ЛОВ) соответствующего диапазона длин волн, работающей в автодинном оежиме на резонансную нагрузку ивыполняющей одновременно функции генератора и детектора.Применение лампы обратной волны обеспечивает необходимую точность измерений спектров поглощения образцов материалов в субмиллиметровом диапазоне волн, 278797На фиг. 1 дана схема предлагаемого автдинного радиоспектрометра", на фиг. 2 -блок-схема устройства для изучения циклотронного резонанса.В предлагаемом автодинном радиоспектргметре применяется лампа 1 обратной волнысоответствующего диапазона длил волн с разделенными по постоянному напряжению замедляющей системой и коллектором. Лампа бегущей волны соединяется с рабочим реэонатором 2 отрезком волновода, содержащим аттенюатор 3 и фазовращатель 4. В качестверабочего резонатора может быть использовапоткрытый резонатор со сферическими зеркалами, изменение частоты которого проиэвоцится перемещением одного из зеркал. Элементом связи резонатора с волноводом является отверстие, расположенное в центре неподвижного сферического зеркала. Чтобы нешунтировать резистор 5, ЛОБ изолируется 20от волноводного тракта тефпоновой пленкойтолщиной 40-80 мк,В предлагаемом автодинном радиоспектрометре замедляющая система лампы бегущейволны выполняет роль ниэкодобротного резо 6натора. Так как отрезок волновода на одномконце соединяется с ЛОВ, а на другом - срабочим резонатором, то из-за неоднороднос 1 гей на концах он также является реэонаторм,частоту которого можно изменить фазовраша-ЭОгелем, а добротность - аттенюатором, СледОвательно, пассивная цепь автодинного датчика является трехрезонаторной, При изменениидобротности рабочего резонатора, которое может быть вызвано, в частности, резонансны"ф поглощением мощности СИЧ-образцов, изменяется амплитуда генерируемых колебаний . СВЧ. Функции детектора выполняются самой ЛОВ, в которой при изменении амплитуды сигнала происходит перераспределение тока между замедляющей системой и коллектором. и автодинный сигнал снимаетСя с резистора 5 через емкость 6. При исследовании никло тронного резонанса в полупроводниках носители электрических зарядов в образце возбуждаются светом модулятора 7 (см.фиг,2), С видеодетектора, расположенного в модуляторе света, подается напряжение на усилитель 8 опорного напряжения, а с него - на синх ронный детектор 9. Сигнал с автодинного датчика 10 подается на осциллограф 11 и на узкополосный усилитель 12. ОсциллограФ служит для настройки автодийной системы по частоте и по мощности в раоочем резонаторе, Напряжение с усилителя 12 подается на сищхронный детектор 9 и записывается самопис- цем 13Формула изобретенияАвтодинный радиоспектрометр субмиллимвтрового диапазона волн, содержащий источник СВЧ колебаний, к которому подключены фазовращатель и аттенюатор, о т л и ч а ю Ш и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве источника СВЧ-коле-. баний применена лампа обратной волны с разделенными по постоянному току замедляюшеф системой и коллектором,Составитель Э, ГилинскаяРедактор А, Калашникова Техред О, Луговая Корректор Г. ЧаброваЗаказ 2487/8 Тираж 8 19 Подписное0 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. 1 роектная, 4