Спиновый генератор на боковой частоте

., 32272 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03.И.1970 ( 1445636/26-25)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 30,Х 1,1971. Бюллетень36 01 п 2717 Комитет по деламобретений и открытий 1,К 539,142.3(088,8 при Сввете МннисСССР Дата опубликования описан 1,11.1972 Авторыизобретения. А. Забродии, В. Е. Соловьев, К. А, Тихо льпери лиал института химической физики АН СССР Заявитель СПИНОВЫЙ ГЕНЕРАТОР НА БОКОВОИ ЧАСТОТ к обкопии едую Изобретение относится ласти аппара. турной техники спектрос ядерного магнитного резонанса (ЯМР).Известны спиновые генераторы на боковой частоте, в которых ядерные сигналы рабочего вещества после детектирования и усиления непосредственно воздействуют через цепь обратной связи на амплитуду возбуждающего высокочастотного поля или модулируют поляризующее поле,Известные спиновые генераторы на боковой частоте характеризуются тем, что одновременно с приемом полезных ядерных сигналов высокочастотный приемник генератора находится под воздействием возбуждающего высокочастотного напряжения, вследствие чего шумовая компонента этого напряжения нарушает точность работы такого генератора, т. е. точность следования частоты его колебаний за изменениями поляризующего поля,Описываемый генератор отличается повышением точности работы на боковой частоте благодаря уменьшению влияния на частоту его колебаний шумовой компоненты возбуждающего поля.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого спинового генератора.Спиновый генератор работает сл щим образом.Выходное высокочастотное напряжение возбуждатощего генератора 1 через импульсный амплитудный модулятор 2 подается на датчик 3 сигналов ЯМР, находящийся в поляризующем поле магнита 4. Выходное напряжение 5 датчика 3 поступает на вход усилителя 5 высокой частоты и далее на высокочастотный фазовый детектор б, опорным напряжением которого служит высокочастотное нанряжсп возбуждающего генератора 1, подаваемое на 10 детектор б через фазовращатель 7, Выход фдзового детектора б связан формирователем 8 прямоугольных импульсов, представляющим собой усилитель низкой частоты с последующим ограничением, дифференцированием, от делением импульсов одной полярности и рдсширением их до необходимой длительности.Выходные импульсы формирователя 8 воздействуют на амплитудный модулятор 2 и через стробирующее устройство 9 управляют режи мом работы усилителя 5 высокой частоты,При надлежащем выборе фазы фазоврдщдтелем 7 в описываемой схеме возникают низкочастотные колебания на частоте, равной разности между частотой высокочастотного 25 возбуждавшего генератора н резонансной частотой атомных ядер рабочего вещества в данном поляризующем поле, т. е. описываемая схема является спиновым генератором на боковой частоте амплитудно-модулированных 30 высокочастотных колебаний.При разрыве цепи обратной связи (точка а) генератор работает следующим образом,Формирователь 8 прямоугольных импульсов задает длительность работы импульсного модулятора 2, т. е. время облучения образца ВВ 1 сокоИстотным полем. Частота следования облучающих импульсов О задается частотой колебаний, поступающих на вход формирователя 8. Импульсный модулятор 2 осущестВляет амплитудную модуляцию непрерывных колебаний от генератора 1 высокой частоты, преобразуя непрерывные колебания генератора в импульсы с высокочастотным заполнением, Усилитель 5 высокой частоты запирается на время импульсного модулятора с помощью стробнру 1 ощего устройства 9. Усилитель 5 открывается после окончания импульса модулятора и принимает сигнал ЯМР.Фазовый детектор б с помощью фазовращателя 7 выделяет сигнал поглощения.Если резонансная частота образца ооб= =1 Нсовпадает с частотой генератора 1 (оо), то на выходе фазового детектора наблюдаются импульсы ностоянцого тока длительностью (Т - т) и периодом повторения Т, где т - длительность облуча 1 ощего высокочастотного импульса, а Т=2 п/й - период следования облучающих импульсов. Так как в спектре амплитудно-модулированных колебаний, облучающих образец, имеются колебания с частотами юо.+-ЙЙ, то, изменив частоту ао От ЗПВЧЕННЯ О 1 оо. На ВЕЛИЧИНУ Р, ПОЛУЧИМ РЕЗО- на 11 сное услОВне на первой бокОВОй частоте амплитудно-модулированного колебания ео. (1-1 анрнмер, на верхней боковой частоте, т. е. Оо;,=Во+С). В ЭТОМ СЛуЧаЕ На ВЫХОДЕ фаЗО- вого детектора б получим синусоидальные колебания с частотой й, т. к, сигнал ЯМР при- НИМаЕтСЯ На ЧаСтОтЕ 1 Ооо-=Оо+Р, а ЧаСтОта спорного сигнала (частота генератора 1), поступающего в фазовый детектор, равна ио Соединяя выход фазового детектора б со входом формирователя 8, т. е. замыкая цепь обратной связи, получим спиновый генератор на 5 боковой частоте колебаний о в котором частота повторения импульсов будет автоматически подстраиваться к значению, удовлетворяЮщЕМу ураВцЕцИЮ Й=Ооб - 1 во -- 1 Но - Оо при любых значениях Н, и сонаходящихся в 10 рабочем диапазоне системы.Таким образом наличие в схеме формирователя прямоугольных импульсов, стробирующего устройства и амплитудного модулятора позволяет создать спиновый генератор на боко вой частоте в. ч. колебаний, в котором облучение образца высокочастотным напряжением и прием ЯМР сигнала производится в разное время, т, е. исключается влияние шумовой компоненты в. ч. напряжения на ЯМР 20 сигнал.Предмет изобретения25 Спиновый генератор на боковой частоте, содержащий датчик сигналов ядерного магнит.ного резонанса, помещенный в поляризующее магнитное поле, возбуждающий генератор высокой частоты, импульсный амплитудный З 0 модулятор, усилитель высокой частоты состробирующим устройством, высокочастотный фазовый детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности следования частоты колебаний спинового генератора за измеЗ 5 пениями поляризующего поля, в цепь обратной связи между фазовым детектором и амплитудным модулятором включен формирователь прямоугольных импульсов, выход которого подан также на стробирующее устройство 40 усилителя высокой частоты.Заказ 48/11 Изд.1749 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2