Спектрометр электронного парамагнитногорезонанса

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 151079 (21) 2831465/18-25с присоединением заявки йо(51)М. Кл.з С 01 М 24/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий2) Авторы изобретения Белорусский ордена Трудового Красного Знаме 1государственный университет им. В.И. Ленина,.и Научно-исследовательский институт прикладйыхфизических проблем им. А.Н,Севченко(54) СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСАИзобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может использоваться в радиопроныаленности при изготовлении спектрометров ЭПР.По основному автсв. В 748227 известен спектрометр ЭПР, содержа" щий сигнальный и гетеродинный генераторы сверхвысокой частоты (СВЧ), циркулятор, фазовращатель и рабочий резонатор СВЧ, смесители и усилители промежуточной части сигнального и опорного каналов, синхронный детектор промежуточной частоты; линию задержки на четверть периода, фазовый и частотный детекторы промежуточной частоты, блоки электронной подстройки сигнального генератора СВЧ и частоты рабочего резонатора, причем к выходу усилителя промежуточной частоты опорного канала под-. ключены совместно вход частотного детектора, опорный вход синхронного детектора и через линию задержки - опорный вход фазового детектора промежуточной частоты, а к выходу усилителя промежуточной частоты сигнального канала подключены совместно сигнальные входы фазового и синхронного детекторов промежуточной частоты; выходы частотного н фазового детекторов подключены, соответственно, к блокам электронной подстройки частотырабочего резонатора и сигнального генератора СВЧ. В спектрометре обеспечивается повышение стабильности приодновременной регистрации сигналовдисперсии и поглощения 1,Однако в известном спектрометрепри регулировании мощности СВЧ в измерительном резонаторе с помощью ослабителя мощности сигнального генератора заметно изменяется фаза напряжения в смесителе сигнального каналаотносительно фазы напряжения в смесителе опорного канала. вследствие неизбежного существенного изменения фазы СВЧ (электрической длины сигнального канала) в процессе регулирова ния мощности СВЧ волноводным ослабителем., В результате после каждой операции перестройки мощности СВЧ в. резонаторе нарушается работа блоковавтоматической подстройки частоты и 25 затрудняется корректная регистрациясигналов ЭПР. Для устранения вноси.мого ослабителем мощности дополнительного сдвига фазы (изменения электрической длины) необходима дополни тельная операция коррекции фазы СВЧв гетеродинном канале с помощью фазовращателя, что усложняет процесс настройки спектрометра ЭПР при регуайровании мощности.Цель изобретения -упрощение настройки спектрометра ЭПР при регулировании мощности СВЧ в измерительном резонаторе.Указанная цель достигается тем,что в спектрометр ЭПР дополнительно введена диэлектрическая пластина с органом . перемещения ее в волноводе, анало гичная по электрической длине пластине-носителю резистивной пленки ослабителя мощности СВЧ сигнального генератора, причем диэлектрическая пластина расположена в волноводе между гетеродинным генератором СВЧ и смесителем сигнального канала, а орган управления мощностью СВЧ сигнально,го генератора связан с органом перемещения дополнительной пластины.Кроме того, диэлектрическая пластина может быть аналогична пластине- носителю резистивной пленки по форме размерам и материалу.На чертеже представлена схема предлагаемого спектрометра.25Спектрометр включает гетеродияный 1 и сигнальный 2 генераторы СВЧ, смесители 3 опорного и 4 сигнального каналов, фазовращатель 5 СВЧ, циркулятор б, измерительный резонатор 7, ди электрическая пластина-носитель 8 резистивной пленки 9 с органом 10 пере-, мещения в волноводе 11, дополнительная диэлектрическая пластина 12 с ее органом 13 перемещения в волноводе 14.35 Пластина 12 близка по электрической длине к пластине-носителю 8, например аналогична по размерам, форме и материалу. Элементы 8-11 образуют регулируемый ослабитель мощности сиг О яального генератора 2. Орган 10 перемещения ослабителя мощности механически связан общей тягой 15 с органом 13 перемещения пластины 12,При перемещении с помощью органа 10 пластины-носителя резистивной пленки 9 от боковой стенки волновода 11 к его центру (в область максимального электрического поля СВЧ) с целью ослабления мощности в измерительном резонаторе 7 благодаря наличию общей тяги 15 синхронно перемещается в канале гетеродинного генератора и дополнительная диэлектрическая пластина 12. Поскольку пластины 8 и 12 близки по электрической длине (аналогичны по размерам, форме и материалу) н одновременно перемещаются в волноводах 11 и 14 в местах с близкой структурой электрического поля СВЧ, то и вносимый каждой из них сдвиг фаз в канал сигнального генератора и канал гетеродинного генератора одинаков, т.е. изменение электрических длия волноводов 11 и 14 одинаково. В результате нри регулировании мощнос" ти СВЧ в измерительном резонаторе 7 имеет место непрерывная компенсация сдвига фазы в канале сигнального генератора с помощью дополнительного синхронного сдвига фазы в канале гетеродннного генератора, что и обеспечивает сохранение настройки спектрометра ЭПР в широком диапазоне мощнос" тей СВЧ в измерительном резонаторе. Необходимость в дополнительной операции коррекции фазы фазовращателем 5 отпадает, фазовращатель 5 используется лишь для разовой настройки на заданный режим регистрации дисперсии (поглощения) при произвольном зна" чении мощности СВЧ в измерительном резонаторе 7Таким образом, в предлагаемом спектрометре ЭПР обеспечивается упрощение его настройки в процессе измерения при различных значениях мощности СВЧ в измерительном Резонаторе, что сокращает время эксперимента и повышает точность измерений.Формула изобретения1, Спектрометр электронного парамагнитного резонанса(ЭПР)по авт, св.Р 748227, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения настройки при регулировании мощности сверхвысокой частоты(СВЧ)в измерительномрезонаторе, он дополнительно содержит диэлектрическую пластину с органом перемещенияаналогичную по электрической длине пластине-носителю резистивной пленки ослабителя мощностиСВЧ сигнального генератора, причемдиэлектрическая пластина расположена подвижно в волноводе между гетеродинным генератором СВЧ и смесителем сигнального канала, а орган управления мощнастью СВЧ сигнального генератора связан с органом перемещения дополнительной пластины.2.Спектрометр ЭПР по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что диэлектрическая пластина выполнена идентичнопластине-носителю резистивной плен-.ки по форме, размерам и материалу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 748222, кл. С 01 И 27/78, 1978,851219 В.Покавес Составителтехред И. ов Еорре кто рниен Ред ор И.Иихеевга ЮЮТираж 907осударственного комитета елам изобретений и открыт Москва, Ж, Раушская ное Вака