Зонд для ярм магнитометра

Союз Советскна Соцнапнстнчесння Республнк(22) Заявлено 31,05,78 (21) 2620340/18-21с присоединением заявки Ко(51)М 1( 3 С. 01 й 33/08 Государственный комитет СССР по делан изобретений и открытий(54) ЗОНД ДЛЯ ЯМР МАГНИТОМЕТРА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения магнитных полей на основе метода ядерного магнитного резонанса. 5Известно устройство для измерения магнитных полей в объемах, имеющих .температуру жидкого гелия С 13.Недостатком этого устройства являются размещенные части радиотех нической схемы в гелиевой ванне, для чего требуются специальные радиотехнические элементы, и невозможность измерения магнитных полей при комнатных температурах. 15,Известно также устройство для измерения магнитных полей, которое содержит пороговый генератор, зонд, включающий датчик с контейнером со спинсодержащим веществом, высокочас О тотную катушку, намотанную вокруг датчика. Зонд расположен в криостате с жидким гелием. Существенной особенностью данного устройства является вынос из кристата соединения ка-, 25 тушки и порогового генератора. Оно осуществляется посредством жесткого коаксиала длиной 1 м, который для обеспечения соответствующего частотного диапазона подключается к поро р говому генератору сменными кабелями различной длины ( 21.Недостаток устройства заключается в том, что для соединения датчика с пороговым генератором, помимо жесткого коаксиала, нужны кабели, а также ограниченный набор спинсодержащих веществ, несменяемость образца, и, как следствие, ограниченный диапазон рабочих температур.Цель устройства - измерение напряженности магнитного поля в широком интервале температур.Указанная цель достигается тем, что в зонде для ЯМР магнитометра, содержащем датчик с высокочастотной катушкой и контейнером со спинсодержащим веществом, пороговый генератор и соединительную линию между ними, выполненную в виде жесткого коаксиала, внутри коаксиала, по всей его длине расположены шайбы с отверстиями для прохода гелия, на Обоих концах коаксиала установлены разъемы, к одному иэ которых подключен пороговый генератор, а к другому - датчик, снабженный катушкой модуляции, причем в верхней части коаксиала выполнен патрубок с герметично-установленными вводами, соединеннымикатушкой модуляции проводами, размещенными внутри коаксиала.При этом разъем, соединяющий коаксиал с пороговым генератором, выполнен герметичным, кроме того высокочастотная катушка закреплена в от 5 верстии каркаса датчика, а контейнер со снинсодержащим веществом установлен внутри высокочастотной катушки с возмощностью его замены.На фиг. 1 изображен общий нид зонда для ЯЯР магнитометра н разрезе; на фиг. 2 - схема зонда при использовании его для измерения магнитных полей сверхпроводящих соленоидов.Зонд состоит из трех отдельных функциональных узлов: датчика 1, 1 соединительной линии, выполненной н виде жесткого высокочастотного коаксиала 2 и порогового генератора 3,Датчик 1 содержит каркас 4 с отверстиями, н котором размещены высо кочастотная (ВЧ) катушка 5 с контейнером со спинсодержащим веществом 6 и низкочастотная (НЧ) катушка 7 модуляции. В датчике 1, предназначенном для измерения магнитных полей, силовые линии которых перпендикулярны оси коаксиала 2, катушка 7 модуляции располагается перпендикулярно как оси коаксиала 2, так и оси ВЧ катушки 5. Датчик 1 окружен экраном Зо 8, представляющим собой отрезок трубы коаксиала 2.На обоих концах коаксиала 2 установлены разъемы 9 и 10; Высокочастотный Разъем 9 соединяет поРоговый генератор 3 с коаксиалом 2.Разъем 10 соединяет датчик 1 с коаксиалом 2, С датчика 1 на разъем 10 выходят провода с ВЧ катушки 5 и катушки 7 модуляции. С коаксиала 2 на разъем 10 выходят центральный 40 проводник 11 коаксиала 2, который своим вторым концом подключен к разьему 9 и провода 12 питания катушки 7 модуляции, которые размещены внутри коаксиала 2. 45Для крепления центрального проводника 11 и проводов 12 питания катушки 7 модуляции внутри трубы коаксиала 2 служат фторопластовые шайбы 13 с отверстиями.В верхней части коаксиала 2 выполнен патрубок 14,служащий для подключения зонда к системе газосбора, при работе зонда при низких гелиевых) температурах, На патрубке 14 размещены вводы 15,служащие для ,подключения проводов питания 12 катушки 7 модуляции к источнику сигнала модуляции.При работе зонда в жидком гелии наружная труба коаксиала 2 укрепляется во фланце 16 криостата.17 посред ством простого сальникового резинового уплотнения 18, допускающего перемещение зонда вдоль оси беэ нарушения герметичности. В криостате 17 расположен сверхпроводящий соленоид Я 19 ( фиг. 2), Высокочастотная катушка 5 датчика 1 вместе с распределенными индуктивностью и емкостью коаксиала 2 составляют часть резонансного контура порогового генератора 3.При регистрации топографии магнитного поля зонд коаксиалом 2 крепится к механизму, осуществляющему перемещение (на фиг. 2 не показан),а проводники 12 модуляции располагаются внутри коаксиала 2, что обеспечивает их целостность и не мешает герметизации коаксиала 2 в криостате 17 при работе в гелиевой области температур, когда датчик 1 находится в ванне с жидким гелием, порогоный генератор 3 при комнатной температуре, а труба коаксиала 2 зажимается в резиновом уплотнении 18 на фланце криостата 17 таким образом, чтобы при движении зонда не было утечки гелия н атмосферу. Патрубок 14 у верхнего конца коаксиала 2 подключается к системе газосбора, чем устраняется возбуждение столба гелия н коаксиале 2.Формула изобретения1. Зонд для ЯМР магнитометра, содержащий датчик с высокочастотнойкатушкой и контейнером со спинсодержащим веществом, пороговый генератори соединительную линию между ними,выполненную в виде жесткого коаксиала, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью измерения напряженностимагнитного поля в широком интервалетемпературвнутри коаксиала, по всейего длине расположены шайбы с отнерстиями для прохода гелия, на обоихконцах коаксиала устанонлены разъемы, к одному из которых подключенпороговый генератор, а к другомудатчикснабженный катушкой модуляции,причем в верхней части коаксиала выполнен патрубок с герметично установленными вводами, соединенными скатушкой модуляции проводами, размещенными внутри коаксиала.2. Зонд по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что разъем, соединяющий коаксиал с пороговым генератором,выполнен герметичным.3. Зонд по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что высокочастотная катушка закреплена в отверстии каркаса датчика, а контейнерсо спинсодержащим веществом установлен внутри высокочастотнойкатушки с возможностью его замены.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Приборы для научных исследонаний", 1 ч 1, 1975, с. 65.2, 4 оцгпа 1 о 1 5 с 1 еп 111 с 1 оьгцвепь", 1966, ч, 43, р. 581.7 В 9954 Составитель В. Новожиловктор А. Шандор Техред С.Мигунова Корректор Е. Па илиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная,аказ 9129/76 Тираж 10 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 1130 35, Москва, Ж, Подписнкомитета СССРи открыгийушская наб., д. 4/5