Импульсный спектрометр электронного парамагнитного резонанса

союзнаяпатен, не теннчс.; .ая Ф б, ноте.:а 1. 1 4 о п я - с - д-тт-и е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Севетева Социалистииесва Республик(51) М. Кл. б 01 М 27/78 Гасударственный кемнтет СССР по делам нзооретеннй н открытий(71) Заявитель Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения АН СССР(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГ НИТНОГО РЕЗОНАНСАИзобретение относится к области измерительной техники и предназначено для использования в спектрометрии электронного парамагнитного резонанса.Известны импульсные спектрометры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), в которых для возбуждения полезного сигнала спинового эха или свободной процессии используется серия радиочастотных импульсов.Один из известных спектрометров ЭПР содержит непрерывно работающий клистрон, используемый как генератор опорной частоты, полупроводниковый волноводный переключатель, служащий для преобразования колебаний клистрона в серию когерентных радиочастотных импульсов, который через усилитель подключен к резонатору с образцом. Резонатор с образцом помещен в поляризующее магнитное поле и соединен с системой приема и обработки сигнала, управляющий вход которой подключен к соответствующему выходу программатора. К одному из выходов программатора подключен также управляющий вход волноводного переключателя 1 . В этом спектрометре возбуждающие импульсы на выходе; силителя имеют мощность 5 Вт, что в ряде случаев ограничивает его использование, в частности при укорочении измеряемых времен релаксации.5 Известен импульсный спектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий генератор опорной частоты, формирователь возбуждающих импульсов и усилитель мощности, соединечные последовательно, резонатор с образцом, помещенный в поляризующее магнитное поле, систему приема и обработки сигнала и программатор к соответствующим выходам которого подключены управляющие входы формирователя возбуждающих импульсов и системы прие ма и обработки сигналов 2.Существенным недостатком известногоимпульсного спектрометра ЭПР является снижение стабильности и точности измерений при укорочении длительности возбуждающих импульсов. Обусловлено это тем, что при укорочении импульсов их длительность становится соизмеримой с длительностью фронтов, что приводит к увеличению паразитной модуляции фазы несущих2 О и и формула изобретения колебаний на протяжении импульса. Фаза несущих колебаний возбуждающих импульсов становится неопределенной, так как растет вклад в модуляцию фазы несущих колебаний за счет нестабильных фронтов модулирующих импульсов, Кроме того, при укорочении модулирующих импульсов уменьшаются их амплитуды. А так как фаза несущих колебаний полезного сигнала однозначно определяется фазой несущих колебаний возбуждающих импульсов, то фаза несущих колебаний полезного сигнала также становится нестабильной,Цель изобретения - повышение стабильности и точности измерения сигналов спинового эха или свободной индукции посредством периодической коррекции фазы несущих колебаний козбуждающих радио- импульсов,Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными фазовращателем, вход которого соединен с выходом усилителя мощности, и ответвителем, выход которого замкнут со входом резонатора, а также последователъно соединенными измерителем фазы, элементом выборки значения рассогласования фазы, элементом запоминания и усилителем рассогласования, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя, при этом первый вход измерителя фазы подключен ко второму выходу ответвителя, второй вход - ко второму выходу генератора опорной частоты, а управляющие входы элемента выборки и элемента запоминания - к одному из управляющих выходов программатора. На чертеже показана блок - схема импульсного спектрометра ЭПР.Импульсный спектрометр ЭПР содержитгенератор опорной частоты 1, последовательно соединенный с формирователем 2 возбуждающих импульсов, который подключенчерез последовательную цепь: усилительмощности 3, фазовращатель 4 и ответвитель 5 к резонатору с образцом 6, соединенному с системой приема и обработки 7 сигнала. Ко второму выходу ответвителя 5 под.ключен первый вход измерителя 8 фазы,последовательно соединенного с усилителем 9 рассогласования, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя 4. Второй вход измерителя 8 фазыподключен ко второму выходу генератора 1,опорной частоты, а управляющий вход -к одному из выходов программатора 10, ссоответствующим выходом которого соединен управляющий вход системы приемаи обработки 7 сигнала.Фазовращатель 4, ответвитель 5, измеритель 8 фазы и усилитель 9 рассогласования образуют блок стабилизации фазы возбуждающих импульсов,35 40 45 5 О Л Генератор опорной частоты генерирует непрерывные радиочастотные колебания, например, на частоте 9300 мГц. Под действием запускающих импульсов от программатора 10 формирователь 2 формирует серию коротких импульсов, Через усилитель 3 мощности, фазовращатель 4 и ответвитель 5 эти импульсы поступают в резонатор 6 с образцом. Через ответвитель 5 небольшая доля мощности возбуждающих импульсов поступает на первый вход измерителя 8 фазы, а на второй вход измерителя фазы подается напряжение от генератора 1 опорной частоты. Под действием управляющего импульса от программатора 1 О, подаваемого на управляющий вход измерителя 8 фазы, производится запоминание отклонения фазы несущих колебаний возбуждающего импульса относительно непрерывных колебаний опорной частоты в определенный момент времени, например, в средней части импульса. В усилителе 9 рассогласования это отклонение фазы преобразуется в управляющее напряжение, которое подается на управляющий вход фазовращателя 4. В результате отклонение фазы несущих колебаний возбуждающих импульсов от заданного значения поддерживается минимальным. Импульсный спектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий генератор опорной частоты, формирователь возбуждающих импульсов и усилитель мощности, соединенные последовательно, резонатор с образцом, помещенный в поляризующее магнитное поле, систему приема и обработки сигнала и программатор, к соответствующим выходам которого подключены управляющие входы формирователя возбуждающих импульсов и системы приема и обработки сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и точности измерения сигналов спинового эха или свободной индукции посредством периодической коррекции фазы несущих колебаний возбуждающих радиоимпульсов, он снабжен последовательно соединенными фазовращателем, вход которого соединен с выходом усилителя мощности, и ответвителем, выход которого замкнут со входом резонатора, а также последовательно соединенными измерителем фазы, элементом выборки значения рассогласования фазы, элементом запоминания и усилителем рассогласования, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя, при этом первый вход измерителя фазы подключен ко второму выходу ответвителя, второй вход - ко второму выходу генератора опорной частоты, а управляющие входы элемен693230 Составитель В. Мещеряков Редактор С. Лыжова Техред О. Луговаи Корректор Е. Лукач Заказ 6067/14 Тираж 1673 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская набд. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4та выборки и элемента запоминания - кодному из управляющих выходов программатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Браун и Слун. Импульсный ЭПРспектрометр. - Приборы для научных исследований, 1970,12, с. 8 - 81.2. Тау 1 ог Р. К. е 1 а 1. Рцзев - М 1 сгоъ атге Ыцйез о 1 Солдцсбоп - Ег,ес 1 гоп Яр 1 п Резонансе 1 п 11 Ф 1 цгп апс 1 Яойцп 1. РЬу 51- са 1 Кач 1 еч, 1969,2, р. 422 - 43 (прототип),