Устройство измерения частоты сигналовядерного квадрупольного резонанса

. 6 01 й 2400 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 230131,Бюллетень Йо 3 Дата опубликования описания 260181Дрогобычский государственный педагогический институт им. И.франко(54) УСТРОИСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСАИзобретение относится.к областирадиоспектроскопии твердого тела, осуществляемой устройствами ядерного квадрупольного рез"нанса (ЯКР), и может быть использовано, например для исследования физико-химических свойств веществ наблюдением сигналов ядерной индукции и спин-эха.Известны импулЬсные устройства наблюдения ЯКР, используемые для исследования веществ при изучении структуры молекул, природы химической связи в кристаллической решетке, дефектов в твердых телах, внутри- и межмолекулярных квадрупольных вэа имодействий и т.д., которые построены на основе некогерентного режима им" пульсной методики выделения сигналов ЯКР 1 .Наиболее близким к предлагаемому 20 по технической сущности является устройство измерения сигналов ядерного квадрупольного резонанса, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов высокой частоты, импульсный программный блок и индуктор, супергетеродинный преобразователь-усилитель, состоящий из гетеро" дина, блока автоматической подстройки частоты и усилителя высокой час тоты, усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, блок регистрации, ключ и частотомер 2 1.Однако в известных устройствах частота сигнала ЯКР определяется путем сравнеиия резонансной частоты генератора импульсов высокой частоты с изменяемой до совпадения с частотой подключенного внешнего генератора, принимаемой за резонансную и измеряемой непосредственно частотомером. Измерение резонансной частоты этим способом сводится к медленному изменению частоты внешнего генератора до сведения картины наложения биений к шумовой развертке осциллографа. Точность измерения частоты резонанса определяется погрешностью способа нулевых биений и составляет 100-200 Гц. Это не обеспечивает высокой точности измерения частотных параметров исследуемого образца. Кроме того, этот способ трудно поддается автоматизации./Цель изобретения - повышение точности измерения частоты сигналов ЯКР.Поставленная цель достигается тем Что устройство измерения сигналов ядер ного квадрупольного резонанса, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов высокой частоты, импульсный программный блок и индуктор,супергетеродинный преобразовательусилитель, состоящий иэ гетеродина,блока автоматической подстройки частоты и усилителя высокой частоты,:усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, блок регистрации, ключ, частотомер, снабженоусилителем-ограничителем, фаэовымдетектором, управляемым генератором,фильтром нижних частот, причем выходусилителя высокой частоты соединенчерез усилитель-ограничитель с однимиз входов фазового детектора, второйвход которого соединен с выходом 15управляемого генератора, а выходфазового детектора через ключ ифильтр нижних частот соединен суправляемым входом управляемого генератора, причем выход управляемого ;Ягенератора соединен с измерительнымвходом частотомера, а управляющие .входы частотомера и ключа соединеныс выходом импульсного программногоблока.2На чертеже показана схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит генераторимпульсов высокой частоты 1, импульсный программный блок 2, индуктор 3,супергетеродинный преобразовательусилитель., состоящий из гетеродина4 и усилителя 5 высокой частоты,блок 6 автоподстройки частоты, усилитель 7 промежуточной частоты, детектор 8, видеоусилитель 9, усили- Итель-ограничитель 10, фазовый детектор 11,. управляемый генератор 12,ключ 13, фильтр 14 нижних частот,.частотомер 15 и блок 16 регистрацииустройства, 40Устройство работает следующимобразом,Сигнал ядерной индукции или спинэха с выхода усилителя 5 высокойчастоты поступает на вход усилителя- .ограничителя 10, преобразованныеимпульсы которого воздействуют наодин из входов фазового детектора 11.На другой вход подается напряжениеуправляемого генератора 12, изменяющаяся величина которого определяется.разницей фаз его входных напряжений.В процессе захвата ключ 13 замкнут напряжение на конденсаторефильтра 14 изменяется пока частота 55управляемого генератора 12 несравняется с частотой сигнала ядерной индукции. Причем процесс захва.та оканчивается за время, не превышающее время затухания сигнала ЯКР составляющее 2-4 мс, и при надлежащем выборе постоянной времени фильтра 14 нижних частот, этого времени достаточно для .окончания захвата частоты системой фазовой авто- подстройки частоты, составляющей величину порядка 28 МГц и времени существования 5010-10 10 периодов колебаний. При окончании процесса захвата ключ 13 размыкается, и напряжение на конденсаторе фильтра 14 нижних частот запоминает- ся. Частота выходных колебаний управляемого генератора 12 остается постоянной и равной частоте колебаний сигнала ЯКР. Измерителем частоты управляемого генератора 12 является электронно-счетный частотомер 15.Устройство позволяет измерять с точностью 10-15 Гц. Формула изобретения Устройствоизмерения частоТы сигналов ядерного квадрупольного резонанса, содержащее последовательносоединенные генератор импульсов высокой частоты, импульсный программныйблок и индуктор, супергетеродинныйпреобразователь-усилитель, состоящийиз гетеродина, блока автоматическойподстройки частоты и усилителя высокой частоты, усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель,блок регистрации, ключ, частотомер,о т л и ч аю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерения,он снабжен усилителем-ограничителем,фазовым детектором, управляемым генератором, фильтром нижних частот,причем выход усилителя высокой частоты соединен через усилитель-ограничитель с одним из входов фазовогодетектора, второй вход .которого соединен с выходом управляемого генера,тора, а выход фазового детекторачерез ключ и фильтр нижних частотсоединен с управляемым входом управляемого генератора, причем выходуправляемого генератора соединен сизмерительным входом частотомера, ауправляющие входы частотомера и ключа соединены с выходом импульсногопрограммного блока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Гречишкин В.С. Ядерные квадру"польные взаимодействия в твердых телах, М., "Наука", 1973, с.93.2,Авторское свидетельство СССР,9 88752 7/26-28, кл.С 01 14 27/18, 1969/5 илиал ПППфПатентф, г.ужгород,ул.Проектная,4 10012/52ВНИИПИ Госпо делам113035, Мо Тираж арств изобр ва, Ж 918 Подп нного комитета СС тений и открытий 35, Раушская наб