Малогабаритный спектрометр электрон-ного парамагнитного резонанса

ОП ИСАЙКЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) Авторы изобретения Белорусский ордена Трудового Красного государственный университет им. В. И.(54) МАЛОГАБАРИТНЬЙ СПЕКТРОИЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА 2пулой для образца, блок сверхвысоких частот (СВЧ), соединенный с первым . входом системы регистрации, блок модуляции магнитного поля, первый выход которого соединен со вторым входом системы регистрации, а второй выход - с катушками модуляции.В известном спектрометре изменение величины напряженности поляризующего магнитного поля осуществляется изменением величины зазора между по" люсными наконечниками в магнитной цепи постоянного магнита, куда помещается рабочий резонатор с образцом 121.Известно, что отношение 03 (где О - диаметр полюсных наконечников магнита; д - расстояние между ними определяет степень пространственной однородности поляризующего магнитного поля или радиальную и аксиальную вариации поля. По этой причине в известном устройстве. измерение размера д в процессе перестройки магнитного поля ведет к.изменению пространственИзобретение относится к радиоспект;скот 1 ии и может быть использовано приизготовлении малогабаритных спектрометров электронного парамагнитногорезонанса (ЭПР) для экспресс-анализав геологии, металлургии, медицине5и т.п.Известен радиоспектрометр, содержащий постоянный магнит с броневыммагнитопроводом, между полюснымн наконечниками которого расположен рабочийрезонатор и систему Формирования сигнала магнитного резонанса 11),.Однако известный спектрометр можетработать только при одном значениинапряженности поляризующего магнитного.поля, так как снижает функциональные воэможности спектрометраНаиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является мало,1габаритный спектрометр ЭПР, содержа- ,щий постоянный магнит с.магнитопроводом и катушками модуляции, систему .регистрации, рабочий резонатор с амЛисовский, Е. Я. Фурса1,Знамени;- ),Ленин823995 4блок 13 модуляции магнитного поля,который с одной стороны соединен совторым входом системы 12 регистрации,а с дРугой стороны - с катушками мо"дуляции 3 и 4.Спектрометр работает следующим образом.В парамагнитном образце О, размещенном в рабочем резонаторе 9, с0 помощью блока 11 СВЧ, генерирующегоколебания СВЧ, блока 13 модуляции,создающей посредством катушек 3 и 4после модуляции и постоянного магнита 1 и 2 создающего поляризующее15 магнитное поле, обеспечиваются необходимые резонансные условия для наблюдения сигнала ЭПР. Изменение веливо- чины напряженности поляризующего магнитного поля в зазоре, где расположен0 образец 10, осуществляется изменениемт- магнитного сопротивления зазора магнитопровода 5 и 6,образованном диаЙагнитной шайбой 7,путем перемещенияпо телу цилиндра магнитопровода 5 и 6ферромагнитной гайки 8. Регистрациясигналов ЭПР осуществляется системой 12 регистрации.Предлагаемый малогабаритный спектрометр ЭПР по сравнению с известным обладает наличием постоянного зазорамагнита, который обеспечивает постоянство пространственной однородностим поляризующего магнитного поля в объеме исследуемого образца.Кроме того, устраняется влияние35перестройки поляризующего магнитногополя на величину амплитуды поля модуляции на образце.Диамагнитная шайба, определяющаядиапазон перестройки магнитного поля40постоянного магнита, обеспечиваетжесткость конструкции и надежностьу всего устройства и позволяет путемподбора толщины шайбы осуществлятьа юстировку параллельности плоскостейполюсов магнита.Обеспечивается необходимая плавность и диапазон перестройки поляризующего магнитного поля без нарушех ния первоначальной юстировки, что снио 50 жает требования точности механизмаперестройки и, тем самым, упрощаетконструкцию спектрометра,ной однородности поляризующего магнитного поля и как следствие, разрешающей способности и чувствительности спектрометра в диапазоне перестройки поляризующего магнитного поляСледует отметить, что изменение ра бочего зазора, наряду с изменением поляризующего магнитного поля, ведет к изменению амплитуды поля модуляции на образце, что также является недостатком.Кроме того, такое техническое решение накладывает жесткие требования на механизм перемещения полюса магнита. Это связано,с обеспечением высокой степени параллельности плоскостей полюсных наконечников в каждом положении подвижного полюса, что при дит к существенному усложнению конст рукции и снижению надежности магнитаЦель изобретения - упрощение конс рукции, повышение надежности и сохра кение пространственной. однородности поляризующего магнитного поля в объе ме образца при изменении значения на пряженности магнитного поля.Укаэанная цель достигается тем, что в известном малогабаритном спект . рометре ЭПР, содержащем постоянный магнит с магнитопроводом и катушками модупяции, систему регистрации, рабо чий резонатор с ампулой для образца, блок СВЧ, соединенный с первым входо системы регистрации, блок модуляции магнитного поля, первый выход которо го соединен со вторым входом системы регистрации, а второй выход - с катушками модуляции, магнитопровод постоянного магнита выполнен в вице, двух половин полого цилиндра, плотно соединенных между собой через диамагнитную шайбу и снабжен ферромагнитной гайкой, перемещающейся по тел цилиндра.На чертеже представлена блок-схем предлагаемого малогабаритного спектрометра ЭПР.Спектрометр ЭПР содержит постоянный магнит 1 и 2 с катушками 3 и 4 модуляции и магнитопровод в виде дву половин 5 и 6 полого цилиндра, плотн соединенных между собой через диамагнитную шайбу 7 и снабженный ферро магнитной гайкой 8, перемещающейся по телу цилиндра, рабочий резонатор 9 с образцом 10, расположенный в зазоре 55 между полюсами постоянного магнита 1 и 2, блок 11 СВЧ, соединенный с первым входом системы 12 регистрации,Предлагаемое устройство реализовано на кафедре ядерной физики Белгосуниверситета им. В,И. Ленина. Создан малогабаритный спектрометр ЭПР со следуощими параметрами:823995 3 см50 мВт Диапазон СВЧМощность СВЧДиапазон магнитного поляЧувствительностьРазрешениеВес 3000-5000 Гс 10,11 сп/Гс 0,3 Гс 18 кг,О Формула изобретения Составитель В. Пока Редактор Г. Волкова Техред ЖЛастелевичиловКорректорС, ШекмарПодписноеР 07 комитета и открыт ская наб Зак Тираж ударственног изобретени а, ЖРаНИИПИ Гос о ССС по делам й ий 35 Москв уш д. 4/5 л ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 41130 Малогабаритный спектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий постоянный магнит с магнито проводом и катушками модуляции, сис, тему регистрации, рабочий резонатор с ампулой для образца, блок сверхвысоких частот, соединенный с первым входом системы регистрации, блок мо уф дуляции магнитного поля, первый выход которого соединен со вторым входомсистемы регистрации, а второй выходс катушками модуляции, о т л и ч а ю щ и й с я тем,. что, с целью упрощения конструкции, повьвпения надежности и сохранения пространственнойоднородности поляризующего магнитногороля в объеме образца при изменениизначения напряженности магнитного поля,магнитопровод постоянного магнита выполнен в виде двух половин полого цилиндра, плотно соединенных между собойчерез диамагиитную шайбу и снабженферромагнитной гайкой, перемещающейсяпо телу цилиндра.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 11 1937794,кл. О 01 И 27/78, 1973,2. Патент США В 4048555,кл.324-05,1977 (прототип).