Спектрометр электронного парамагнитного резонанса с многочастотной регистрацией

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик о 11911268(22) Заявлено 040380. (21) 2891403/18-25 ф 311 М. Кл. з О 01 В 24/10 с присоединением заявки Мо ГосуаарствеквнЯ комитет СССР оо Мелам изооретеии 6 и открытяЯОпубликовано 070382. Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 07. 03,82 В.А.Жндович, И.З.Рутковский А,Д.Тара и Л,В.Цвирко(72) Авторы изобретения тут при .Севченк 71) Заявитель учно-исследовательский,инс физических проблем им. А) СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМА РЕЗОНАНСА С МНОГОЧАСТОТНОЙ РЕГИТНОГО РАЦИЕЙ егистрасуществля те модулям на этой первая ее высо- вообще неф 2 рение спек юбойИзобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано в приборостроительной промышленности при изготовлении спектометровЭПР.Известны спектрометры ЭПР с двойной модуляцией магнитного поля .1)..Однако в таких спектрометрах ре"гистрируется только первая гармоника(производная) сигнала ЭПР, что снижает информативность спектра ЭПРнасыщающегося образца.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяспектрометр ЭПР с многочастотнойрегистрацией, содержащий последова. теюъно .соединенные высокостабильныйзадающий генератор модуляции, усилитель мощности, измерительный резонатор с элементами модуляции, трактсверхвысоких частот (СВЧ) с усилителем сигнала ЭПР с синхронным де- тектором (СД), первый вход которогосоединен с выходом тракта СВЧ с усилителем сигнала ЭПР, а второй - свыходом высокостабильного задающегогенератора модуляции (2). Однако в спектрбметре рция второй гармоники ЭПР оется только на одной частоции магнитного поля, причечастоте не регистрируетсягармоника сигнала ЭПР. Волкие гармоники спектра ЭПРрегистрируются.Метод обработки сигнала путем узкополосного усиления и синхронного детектирования не может обеспечить получения в ходе эксперимента целостной и воспринимаемой картины процесса взаимодействия излучения с парамагнитной системой, посколькуфтеряется часть инФормации, идущей вне полосы.пропускания регистрирующей сйстемы. Наши исследования по-. казывают, что с увеличением Н 4 цент информативности смещается в сторону более высоких гармоник. Поэтому подобную регистрацию необходимо,проводить на ряде частот, кратных част те модуляции, чтобы получить разложение сигнала в ряд Фурье, и тем самым, всю информацию, содержащуюся в спектре ЭПР.Цель изобретения ши функциональных возм ей тро метра за счет регис л из2 -х гармоник сигнала ЭПР (и = О, 1, 2,) на любой из частот модуляции магнитного поля Г/2 (к м 1, 2,ки+ 1);Поставленная цель достигается тем, что в спектрометр ЭПР с многочастотной модуляцией, содержащий последовательна соединенные зысокостабильный задающий генератор модуля" ции, усилитель мощности, измерительный резонатор с элементами модуляции,)0 тракт СВЧ с усилителем сигнала ЭПР, блок регистрации сигнала ЭПР с СДпервый вход каторога соединен с выходом тракта СВЧ с усилителем сигнала ЭПР, а второй - с выходом высокостабильного задающего ГеНЕратара модуляции, введены три коммутирующих устройства блок К Фильтров на частоты от Г/2 до й/Зц и блок К последовательно включенных делите" 20 лей частоты на два,причем вход блока ,)( последовательно включенных делителей на два соединен с вьяМдам высоко- стабильного задающего генератора модуляции, первый выход с входам 25 .первого коммутирующего устройства, второй выход - с входом второго коммутирующего устройства, .выход которого соединен с .вторым. входом блока регистрации сигнала ЭПР с СД, выход ЗО первого коььюутирующего устройства соединен. с входом усилителя мощнос. ти,.выход третьего коммутирующего устройства соединен с первым входом блока регистрации сигнала ЭПР с СД, вход с выходом блока К Фильтров, ВХСЩ КотоРОГО СОЕДИНЕИ С ВЫХОДОМ тракта СВЧ с усилителем сигнала ЭПР.На чертеже представлена блоксхема предлагаемого спектрометра,Спектрометр содержит высокостабилъный задаюцнй генератор 1 модуляции,. блок 2 1( последовательно включенных делителей на два, первое. и второе коммутирующие устройства 3 и 4, усилитель 5 мощности модуля тора магнитного поля, измерительный резонатор б с элементами модуляции, тракт 7 СВЧ с усилителем сигнала ЭПР, блок 8 К Фильтров, третье комму" тирующее устройство 9, блок 10 ре О гистрации сигнала ЭПР с СД.Частота Е от высокастабильного задаюЩего. генератора 1 Модуляции подаейся через блОк 2 последовательно включенних делителей на два,.первое омйутирующее устройство 3 и усилиель 5 мощности на элементы модуля- и измерительного резонатора б.ПервОЕ коммутирующее устрайства 3.подключает вход усилителя 5 мощности модулятора магнитного поля к выходу любОго из Н делителей блока 2 последовательно включенных делителей иа два,тем самым меняя частотук модуляции магнитного поля Г/2 до Г/2, 65 Сигнал ЭПР, который получается после преобразования сигнала от измерительного резонатора б трактом 7 СВЧ с усилителем сигнала ЭПР, поступает через блок 8 К фильтров на третье коммутирующее устройство 9, которое подключает выход Фильтра на частоту й/2("-".) блока 8 К фильтров к вхо-. ду блока 10 регистрации сигнала ЭПР с СД. Второе коммутирующее устройство 4 подключает опорный вход СД блока 10 регистрации сигнала ЭПР с СД к выходу (к-и)"го делителя блока 2 К последовательно включенных делителей на два.Использование изобретения позволяет производить регистрацию. любой из 2 -х гармоник сигнала ЭПР (и = = 6, 1, 2, ) на всех частотах модуляции магнитного поля.; Верхний предел частот модуляции магнитного поля ограничен добротностью измерительного резонатора н быстродействием делителей частоты. Использование коэффициента пересчета позволяет применять цифровые микросхемы и дважды испольэовать одни и те же Фильтры, что суцественно упрощает спектрометр особенно на низких частотах модуляции Магнитного поля.формула изобретенияСпектрометр электронного ларамагнитнаго резонанса (ЭПР) с многочастотной регистрацией, содержащий последовательна соединенные высакостабильный задающий генератор. модуляции, усилитель мощности, измерительный резонатор с элементами модуляции и тракт сверхвысоких частот (СВЧ) сусилителем сигнала ЭПР, а также блок регистрации сигнала ЭПР с синхронным детектором (СД), первый вход которого соединен с выходом тракта СВЧ с усилителем сигнала ЭПР, а второй - с выходом высокостабильного задающего генератора модуляции, о т л и ч а ю ц и .йс я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей спект- раметра за счет регистрации 2 -й гармоники спектра ЭНР (и 0,1,2,) при частоте модуляции магнитного поля й(2 (4 = О 1, 2. ,и+1)с в него введены три коммутируюцих устройства, блок К фильтров на частоты от Й/2 да Ю/2 к и блок К последовательно включенных делителей частоты на два, причем вход блока К последовательно вклю-.ченных делителей на два соединен с выходом высокостабильного задающего генератора модуляции, первый выход - с входом первого коммутирующего устройства, второй выход -911268 Составитель В.ПокатилРедактор О.Юрковецкая Техред А,Бабинец ректор я 1109/28 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, 883ого комитета СССи открытийушская наб., д писн ака ий Ра 4 Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проек 4 с входом второго коммутирующего устройства, выход которого соединен.свторым .входом .блока регистрациисигнала ЭПР с СД, выход первого коммутирующего устройства соединен свходом усилителя мощности, выходтретьего.; коммутирующего устройствасоединен с первым входом блока регистрации сигнала ЭПР с СД, вход -;с выходом блока К фильтров, вход которого соединен с выходом трактаСВЧ с усилителем сигнала ЭПР.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Альтшулер С.А., Козырев Б.М,Электронный парамагнитный резонанс.М., Наукаф, 1972, с, 31 - 45.2. Проспект фирмы фЧах 1 апфф,США. Выставка ВНИФХИ им. Карпова,М., 1975. (прототип) .