Резонансный контур поляризованной мишени

1 11 822742 ОП ИСАН И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 10.12,79 (21) 2851885/18-25с присоединением заявкиСоюз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,зН 05 Н 7/О сударстаеииык ком ите СССР о делам изобретеиир(71) Заявител ОНАНСНЫЙ КОНТУР МИШЕНИ(54 Изобретение относится к устройствам для исследования взаимодействия элементарных частиц высоких энергий с веществом в экспериментах на ускорителях, в частности, к криогенным поляризованным мишеням.Известен резонансный контур поляризованной мишени, содержащий объемный резонатор и монолитный образец, выполненный из поляризуемого вещества, например, лантано-магниевого нитрата, и помещенный внутри объемного резонатора 1 Ц.Высокочастотное электромагнитное поле, возникающее в резонаторе при его возбуждении, проникает в образец, вызывая поляризацию ядер вещества. Прп использовании таких резонансных контуров в криогенных поляризованных мишенях возникают трудности, связанные с получением максимальной поляризации, вследствие неоднородности высокочастотного поля в образце, а также вследствие плохих условий отвода из образца тепла, выделяющегося как за счет поглощения энергии электромагнитного поля в веществе, так и за счет взаимодействия исследуемых высокоэнергетичных частиц с веществом образца.Наиболее близким техническим решением является резонансный контур поляризованной мишени, состоящий из высокочастотного объемного резонатора и размещенного внутри пего мишенного вещества изорганического поляризуемого материала,например, 1,2 пропандиола, этиленгликоля5 или смеси глицерина с водой в виде совокупности отдельных сфер диаметром 1 -2 мм 21,Применение образца, состоящего из отдельных сфер, позволяет улучшить отвод10 тепла, а также улучшает условия для проникновения высокочастотного поля в образец,Недостатком такого резонансного контура является нетехнологичность его изготовления, так как вешества, которые применяются в образце, при комнатной температуре находятся в жидком агретаном состоянии. Кроме того, распределение высокочастотного поля в образце недостаточно однородно из-за неоднородной структуры образца.Целью изобретения является повышение однородности распределения высокочастотного поля в мишенном веществе.Поставленная цель достигается тем, что в резонансном контуре поляризованной мишени, содержащем высокочастотный резонатор, внутри которого располагается мпшенное вещество из органического поляризуемого материала, резонатор выполнен в виде соосно расположенных рупорной передающей антенны и отражателя, между которыми внутри мишенного вещества расположена многодипольная объемная антенна из материала, диполи которого. ориентированы вдоль направления движения исследуемых частиц.Кроме того, длина диполей равна /Л, протяженность мишенного вещества вдоль диполей /ЗЛ, где Л - длина волны возбуждения, и отражатель выполнен конфокаль но относительно объемной дппольной антенны.На чертеже приведен схематический разрез резонансного контура поляризованной мишени.Резонансный контур поляризованной мишени содержит мпшенное вещество 1 из поляризуемого органического материала, в качестве вещества мишени используется 1,2-пропандиол, этиленгликоль или смесь 20 глицерина с водой, внутри которого размещены диполи 2 многодипольной объемной антенны. Образец 1 установлен мекду рупорной передающей антенной 3 и конфокальным отражателем 4, Длина диполсй, 2 изготовленных из металла с высокой тепло- и электропроводностью, равняется / длины волны возбуждения. 11 ротяженность мишенного вещества вдоль диполей составляет / длины волны возбуждения. Расстоя- З 0 ние между диполями в антенне порядка длины волны возбуждения.Устройство работает следующим образом.После создания необходимых условий для поляризации мишенного вещества 1, охлаж дения до гелиевой температуры и помещения в однородное внешнее постоянное магнитное поле требуемой напряженности в рупор передающей антенны 3 подается высокочастотная электромагнитная мощность. 40 Диполи 2 внутри мишенного вещества 1 возбукдаются благодаря их связи с рупорной передающей антенной 3 и между собой. Высокочастотное электромагнитное пояс внутри мишенного вещества однородно с 45 точностью до нескольких процентов благодаря выбранному соотношению между размерами мишенного вещества, диполей и расстояний между диполямп. Конфокальпый резонатор 4 позволяет нозвратить и 50 центру миннного образца электромагнитное поле, роедсс сквозь него, Тем самым увева".ся моцОсть Оя 5, Которая необходима для насыщения линии эс к. тронного резонанса в веществе мишени. 55При величине внедиего постоянного магнитного поля 1,4 Т и длине волны возбуждения Л=8 мм (Зб ГГц) длина диполей составляет 4 мм, протяженность мишени вдоль диполей - 2,7 мм, расстояние между диполями порядка 8 мм.Прп величине внешнего постоянного магнитного поля 2,5 Т и длине волны возбуждения Л=4 мм (72 ГГц) длина диполей составляет 2 мм, протяженность мишени вдоль диполей 1,4 мм, расстояние между диполями - 4 мм,Применение изобретения в криогенных поляризованных мишенях позволит упростить технологию их изготовления и следовательно сделать методику поляризованных мишеней более доступной для экспериментальной физики,За счет повышения однородности поля в мишени увеличивается доля вещества мишени с поляризацией, близкой к 100%, т, е. повышение средней поляризации вещества в объеме мишени или, что то же самое, повышается эффективность ее использования в качестве протонной поляризованной мишени,Формула изобретения1. Резонансный контур поляризованной мишени, содержащий высокочастотный резонатор, внутри которого расположено мишенное вещество из органического поляризуемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности распределения высокочастотного поля в мишенном веществе, резонатор выполнен в виде соосно расположенных рупорной передающей антенны и отражателя, между которыми внутри мишенного вещества расположена многодипольная объемная антенна, из материала, диполи которого ориентированы вдоль направления движения исследуемых частиц.2. Контур по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что объемная антенна имеет регулярную структуру, длина диполей равна /, Л, а протяженность мишенного вещества вдоль диполей равна /зЛ, где Л - длина волны возбуждения.3. Контур по пп. 1, 2, отл и ча ю щийс я тем, что отражатель выполнен конфокально относительно объемной дипольной анте ,Источники и ифор м а ци и,принятые во в н и м и н и е и р и зкс ерти зе 1. Ждефрис К, Динамическая ориентация ядер, М., Мир, 1965, с, 297,2. Ацаркин В. А. Динамическая поляризация ядер в твердых диэлектриках У,Ф.Н., 1978, с, 1 (прототип) .822742Составитель Е. Громоведактор Е. Зубиетова Техред А, Камышникова Корректор Е. Михеева Заказ 1670/12 Изд, Ме 245 Тираж 856 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пнова,