Зонд для ямр магнитометра

(22)Заяале 01 К 33 0 присоединением заяаки М23) Приоритет Говударствеай кеивтвт СССР ао делам яэвбретеяяб н вткрыткй,Н.Караг бюроУкраинской ССР орско-технологическического ййсгитута АН Специальн Донецкого конструиэико-те(71) Заявитель 54) ЗОНД ДЛЯ ЯМ НИТОМЕТРА уляцни проводами, размещенными внут- и коаксиала.Разъем, соединякзций коаксиал с пороговым генератором, выполнен герме" тичным, Высокочастотная катушка закре плена в отверстии каркаса датчика, а контейнер со спинсодер,"кащим веществом установлен внутри высокочастотной катушки с возможностью его замер Недостатком известного зонда для ЯМР-магнитометра являются сильные наводки датчика на сверхпроводящий соленоид и электромеханические навод ки на датчик при использовании сильных модулирующих полей, Наводки на датчик появляются вследствие взаимодействия катушек модуляции с нзиеряеиым полем и проявляются в микрофоннои екте что значителизмерений исигнала ЯМРдящий солен Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в аппаратуре для измерения магнитных полей на основе метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР).Известен зонд для ЯМР-магнитометра. по авт. св. 1 Р 789954, который может быть использован для измерения магнитных полей 1.1 1. Он содержит. датчик с высокочастотной катушкой и контейнером со спиисодержащим 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, а на обоих концах коаксиала установлены разъемы, к одному иэ которых подключен пороговый генератор, а к другому - датчик, снабженный катушкой модуляции. В верхней части коаксиала выполнен патрубок с герметично установленными вводами, соединенными с катушкой момаскирующем сигнал, но снижает точность адежность обнаружения Наводки на сверхпровоид нарушают нормальную87108 Зонд состоит из трех отдельных функциональных узлов: датчика 1, соединительной линии, выполненной в виде жесткого высокочастотного коаксиала 2 и порогового генератора 3, Датчик 1 содержит каркас 4 с отверстиями, в котором размещена низкочастотная НЧ ) модуляционная система 5, .состоящая из четырех последовательно соединенных круглых катушек 6, 7, 8, 9. Две внутренние катушки - 6, 7 включены так, что создают однонаправленное поле модуляции, а две внешние " 8 и 9 - магнитное поле проти-, воположного направления. Между внутренними катушками 6 и 7 размещена высокочастотная (ВЧ ) катушка 10 с контейнером 11 со спинсодержащим веществом, Катушки б, 7, 8, 9 расположены симметрично относительно контейнера 11. Датчик окружен экраном 12, представляющим собой отрезок трубы коаксиала 2.На обоих концах коаксиала 2 установлены разъемы 13 и 14, Высокочастотный разъем 13 соединяет пороговый генератор 3 с коаксиалом 2. Разъем 14 соединяет датчик 1 с коаксиалом 2. С датчика 1 на разъем 14 выходят провода с ВЧ-каушки 10 и НЧ модуляционной системы 5, С коаксиала 2 на разъем 14 выходят центральный проводник 15 коаксиала 2, который своим вторым концом подключен к,разъему 13, и провода питания 16 НЧ модуляционной системы 5, которые размещены внутри коаксиала 2.Для крепления центрального проводника 15 и проводов:питания 16 НЧ модуляционной системы 5 внутри трубы коаксиала служат фторопластовые шайбы 17 с отверстиями. 40 45 50 55 работу его источника тока и при измерении полей, параметры которых близки к критическим параметрам соленоида, приводят к аварийным ситуациям - переходу сверхпроводящего соленоида в нормальное состояние.С целью повышения точности в зонд для ЯМР-магнитометра введены четыре одинаковые, последовательно соединенные катушки модуляции, расположенные попарно симметрично относительно контейнера со спинсодержащим веществом, при этом внутренние катушки включены согласно, а внешние - встречно по отношению к внутренним катушкам,На чертеже изображен зонд для ЯМР-магнитометра в разрезе. 5 10 15 20 25 30 Э 5 4В верхней части коаксиала расположен патрубок 18, служащий для подключения зонда к системе газосбора, при работе зонда при низких(гелиевых) температурах. На патрубках 18 размеще НЧ разъем 19, служащий для подключения проводов питания 16 НЧ модуляционной системы 5 к источнику тока модуюляции.При работе зонда в жидком гелии наружная труба коаксиала 2 уплотняется во фланце 20 криостата 21 посредством простого сальникового уплотнения 22, допускающего перемещение зонда вдоль оси без нарушения герметичности. В криостате 21 расположен сверхпроводящий соленоид 23.Модуляционная система 5 датчика работает следующим образом.При помещении датчика 1 зонда ЯМР-магнитометра в измеряемое магнитное цоле, на каждую карпушку 6, 7, 8 и 9 модуляционной системы 5, в магйитном поле действует определенная сила. Так как катушки б, 7, 8, 9 одинаковы и включены последовательно, то силы эти равны по величине, но направлены противоположно, следовательно, суммарная сила, действующая на модуляционную систему 5, а следовательно, и на датчик 1, сводится к минимуму. Взаимоиндукцию каждой из катушек 6, 7, 8, 9 с соленоидом 23 можно считать одинаковой и суммарная взаимоиндукция модуляционной системы 5 с соленоидом 23 равна нулю, поскольку катушки 8, 9 включены встречно.1 Выполнение модуляционной системы 5, состоящей из четырех катушек 6-9, и своеобразное их включение повышает точность измерений за счет снижения микрофонного эффекта в датчике 1, что в свою очередь устраняет синхронные наводки на сигнал ЯМР. Это особенно важно при автоматических измерениях, так как микрофонная помеха можег меняться, например при перемещении зонда, и скомпенсировать ее полностью не удается, Кроме того, повышается надежность устройства за счет уменьшения вероятности перехода сверхпроводящего соленоида 23 в нормальное состояние при работе в полях, близких к критическому, поскольку устраняются даводки датчика 1 на соленоид 23.871108 Формула изобретения НИИПИ Заказ 8430/18 Тираж 735 Подписное илиал П 1 П 1"Патент",г,ужгород,ул.Проектная Зонд для ЯИР магнитометра по авт. св. 9 789954, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьшения точности в него введены четыре одинаковые, последовательно соединенные катушки модуляции, расположенные и парно симметрично относительно контейнера со спинсодержащим веществом,при этом внутренние катушки включенысогласно, а внешние - встречно по от..ношению к; внутренним катушкам. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 789954, кл, С О 1 В 33/08, 31.05,78.