Способ получения и фазового детектирования сигналов магнитного резонанса

ОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И Союз Советских СОциалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявле.Ч 1,1969 (Лое 1337295.26-9) 1 г 33/ рисоединением заявкиКомитет по цепам изобретений н откры при Совете ййинистр ПриоритетОпубликовано 09.Ч.1971. Бюллетень22Дата опубликования описания 5.Х.1971;1.1 едт 1,1 зт;ЙЬт :БАКОТЮА Авторизобретения И, Манжу Заявитель ский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени А. М. Горького СОБ ПОЛУЧЕНИЯ И ФАЗОВОГО ДЕТЕКТИРОВАНИ СИГНАЛОВ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Изобретение может быть использовано в р адиослектроскопии для поиска и регистр ации,сигналов магнитного резонанса импульсными методами, а также в радиосвязи.Импульсные методы регистрации сигналов магнитного резонанса, особенно ядерного квадрупольного, обладают значительными преимуществами по сравнению со стационарными при поисках и регистрации неизвестных спектров в широком диапазоне частот. Для получения сигналов ядерной индукции или спинового эха можно пользоваться некогерентными и когерентными импульсами (под когерентными понимаются такие импульсы, значения фаз радиочастотного заполнения которых могут контролироваться).При использовании когерентной методики, когда радиоимпулысы получают от одного задающего генератора, с целью обеспечения фазокогерентного детектирования сигналов магнитного резонанса часто пользуются приемниками прямого усиления. Применение таких приемников при некогерентной методике теряет смысл, а потому сигналы регистрируют путем супергетеродинного приема,Известны также способы получения сигналов магнитного резонанса с помощью когерентных импульсов, вырабатываемых одним задающим генератором, при использовании супергетеродинного приема. В этом случае напряжение гетеродина получают в результа.те смешения частот сигнала и вспомогательного (местного) гетеродина, а прием осуществляют методом фазовой селекции.5 Недостатком известных способов являетсятрудность обеспечения поиска неизвестных линий магнитного резонанса. В случае некогерентной методики для осуществления происка часто выполняют механическое сопря жение контуров импульсного генератора иприемника, но при этом невозможно фазокогерентное детектирование. Применение когерентной методики при наличии супергетеродинного приема для поиска спектров в широ ком диапазоне частот затрудняется наличиембольшого количества настроек, Однако в этом случае для поиска линий можно использовать приемники прямого усиления, Кроме того, трудно изготовлять перестраиваемые 20 приемники прямого усиления для широкогодиапазона частот.При механическом, сопряжении в случаекогерентной методики предъявляются большие требования к вьгсокому ослаблению ра диочастотного напряжения задающего генератора, что делает необходимым стробирование каскадов передатчика и, естественно, усложняет конструкцию и схему. последнего.Целью изобретения является обеспечение 30 быстрого и удобного поиска неизвестных40 45 50 спектров магнитного резонанса с помощью ксгерентной методики без подстройки приемника, при быстром и плавном изменении частоты передатчика в диапазоне за счет сопряжения контуров его каскадов. Эта цель достигается; тем, что напряжение диапазонного генератора подают на смеситель приемника, смешивают с частотой сигнала, и полученную промежуточную частоту подают на фазовый детектор, куда поступает опорное напряжение, снимаемое с генератора фиксированной частоты передатчика,Предлагаемый способ получения и фазового детектирования сигналов магнитного резонанса основан на получении сигналов ядерной индукции или спинового эха с помощью генератора когерентных импульсов, вырабатываемых при смешении частот двух задающих генераторов. При этом частота одного из задающих генераторов фиксирована, что позволяет осуществить сопряжение:настроек контуров другого (диапазонного) задающего генератора и смесителя с последующими каскадами, усиления. Для регистрации получаемых сигналов используется принцип супергетеродинного приема, причем в качестве напряжения гетеродина используется напряжение, снимаемое с диапазонного генератора.Таким образом, в результате смешения частоты сигнала и гетеродина выделяется промежуточная частота, определяемая генератором фиксированной частоты. В дальнейдем для фазокотерентного детектирования в качестве опорного сигнала берется напряжение, снимаемое с того же генератора фиксированной частоты,Применение предлагаемого способа поиска и регистрации линий магнитного резонанса устраняет необходимость механического сопряжения настроек передатчика и приемника, так как напряжение с диапазонного генератора снимается непосредственно на смеси- тель.Кроме того, предлагаемый способ обуславливает возможность фазокогерентного детектирования сигналов. Предварительное усиление сигнала ведется в широкополосном резонансном усилителе, а основанное усиление в усилителе промежуточной частоты. Таким образом, меняя частоту передатчика в диапазоне, можно без настройки приемника получать усиление сигнала на промежуточной 5 10 15 20 25 30 35 частоте непрерывного в заданном диапазоне. При переходе .с однопо диапазона частот на другой достаточно иметь набор сменных катушек.На чертеже изображена блок-схема, поясняющая описываемый с посо б.Частота со, диапазонного генератора 1 выбирается больше частоты ои генератора 2 фиксированной частоты. Это позволяет осуществить с опр яж ение н астр оек контуров генератора 1, смесителя передатчика 3 и усилителя мощности 4, Контур усилителя мощности 4, в катушку которого помещается образец, одновременно является приемочным контуром сигналов, магнитного резонанса предусилителя 5. На смесителе передатчика 3 выделяется частота сор -- ю, - со, которая равна частоте резонанса ядер в исследуемом образце.После предусилителя 5 сигналы ядерной индукции или спинового эха подаются на смеситель б приемника. Туда же поступает и частота а диапазоннопо генератора 1. Смеситель б выделяет в качестве промежуточной частоты апр = а - (ь - аг) = в частоту, которая равна частоте генератора 2. В дальнейшем сигнал усиливается усилителем промежуточной частоты 7. Для фазокогерентного детектирования на фазовый детектор 8, помимо частоты а,р, которая несет в себе информацию о сигнале, подается в виде опорно- ного сигнала частота а генератора 2. Модулятор 9 служит для получения когерентных радиоийпульсов. П р ед м ет изобретения Способ получения и фазового детектирования сигналов магнитного резонанса импульсными методами с помощью,когерентных импульсов, получаемых от смешения частот, отличающийся тем, что, с целью поиска сигналов магнитного резонанса без подстройки приемника при быстром и плачевном изменении частоты передатчика в диапазоне за счет сопряжения контуров его каскадов, напряжение диапазоБного генератора подают на смеси- тель приемника, смешивают с частотой сигнала, и полученную промежуточную частоту подают на фазовый детектор, куда поступает опорное напряжение, снимаемое с генератора фиксированной частоты передатчика.Типография, пр. Сапунова,Заказ 2220/16 ЦНИИПИ Комит Изд. М 959 Тираж 473 Поди испопо делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5