Измерительный коаксиальный резонатор для электронного магнитного резонанса

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/ с присоединением заявки йо И) М. Кл.з О 01 Н 24/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 150432 Н,И. Зотов, В.Н. Линев, Е.Я. Фурсаи С,С, Шушкевич(72) Авторыизобретения Белорусский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет им. В.И. Ленина(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОАКСИАЛЬНЫЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА Изобретение относится к технической физике и может быть использованопри разработке устройств для измерения и неразрушающегося контроля физических параметров тонких пленокметодом электронного магнитного резонанса (ЭМР)Известен измерительный резонатор,работающий на цилиндрической модеТМ и предназначенный для исследо-вайий методом ЭМР образцов с повышен-ными диэлектрическими потерями. Конструкция резонатора допускает размещение плоских образцов, размерыкоторых несколько больше размеров образцов, которые могут быть размещены в стандартных резонаторах с типомколебаний Н,О 1 и ТМ 11 р 1),Увеличению размеров плоских об-разцов в этом случае препятствуюткак вносимые диэлектрические. потери,и как следствие, снижение чувствительности устройства, так и ограниченные размеры межполюсного зазораэлектромагнита. Отсутствует возможность избирательного измерения па"раметров образца по плоскости безего разрушения,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является измерительный резонатор для электронного магнитного резонатора, объемный, коаксиальный, работающий на типе колебаний ТЕ о. При измерениисигнала электронного магнитного резонанса при помощи такого резонатораобразец располагается с внешней стороны внутреннего проводника. Извест 10 ный резонатор позволяет повысить чувствительность в два-три раза по отношению к стандартным цилиндрическим резонаторам при регистрации сигналов от образцов, имеющих большиедиэлектрические потери, напримерводных образцов, за счет увеличениякоэФфициента заполнения резонатора 12),Однако размеры плоских, образцовограничены площадью поверхности внутреннего проводника, могут исследоваться только жидкие образцы или образцы, имеющие цилиндрическую форму,,определяемую Формой внутреннего проводника; невозможно. селективно исследовать параметры образца по егоплощади, ощущается влияние вносимых, электрических потерь на добротностьрезонатора.Целью изобретения является повы 30 шение чувствительности при исследовании плоских образцов больших размеровУкаэанная цель достигается тем, что в измерительном резонаторе для электронного магнитного резонанса, коаксиальном, работающем на типе 5 колебаний ТЕ 0, внутренний проводник резонатора выполнен полым и плбским вдоль главнойоси симметрии ре-. зонатора, со сквозным отверстием связи на пересечении его осей сим О метрии.На чертеже. представлена,конструкция измерительного резонатора для электронного магнитного резонанса.Измерительный резонатор является объемным, коаксиальным резонатором, работающим на типе колебаний ТЕ, содержит внутренний проводник 1., выполненный полым для введения образца 2 и плоским вдоль главной оси симметрии резонатора, и снабжен сквозным отверстием 3 связи в пучности магнитного поля СВЧ.Измерительный резонатор работает следующим образом.Исследуемый плоский образец 2 помещается в полость внутреннего провбдника 1 и поэтому не влияет на добротность измерительного резонатора, Через отверстие 3 связи, расположенное в пучности Н-компоненты поля СВЧ,ЗО образец 2 связан с СВЧ колебаниями, возбуждаемыми в резонаторе. При выполнении условий наблюдения электронного магнитного резонанса область образца, расположенная в зоне отвер стия 3 связи, поглощает мощность СВЧ. Это приводит к изменению добротности резонатора и регистрируется как сигнал ЭМР. Остальная часть образца, . экранированная внутренним проводни" 4 О ком; не поглощает мощность СВЧ и поэтому не дает вклад в регистрируемый сигнал ЭПР, что обеспечивает селективность измерения параметров по площади исследуемого сбразца. Повышение исследуемой локальной области образца в пучности Н-компоненты СВЧ-поля обеспечивает больший сигнал резонанса по сравнению с известным и таким образом, повышается чувствительность резонатора.Предлагаемый измерительный резонатор для ЭМР обеспечивает селективное исследование тонких плоских образцов больших размеров, имеющих большие диЭлектрические потери.Формула изобретенияИзмерительный коаксиальный резонатор для электронного магнитного резонанса, работающий на типе колебаний ТЕ 0+ о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения чувствительности при исследовании плоских образцов больших размеров, внутренний проводник резонаторавыполнен полым и плоским вдоль главной оси симметрии резонатора, со сквозным отверстием связи на пересечении его осей симметрии.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Р 3878454,кл; С 01 И 27/78, опублик. 1975.2, А 11 епйоегйег Н.0, Сагго 11 Ю.В.А соах 3.а 1 в 1 сгоюаче сачку Еогзлргочей е 1 есйгоп рагащадпе 11 с гезопапсе зепв 11 ч 11 у ж 11 Ь 1 овзеуво 1 чепзф, Юогпа 1 оХ щадпеЫ 1 с ге-,вопапсе,1980, 37, р, 497-508 (прототип") .920482Тираж ВЕ 3 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делай иэобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 каэ 2325 11303 илиал ППП фПатент, г; Ужгород, ул. Проектн Составитель В. Бокатилов актор Н. Горват Техред Л. Пекарь Корректор Ю. Макаренко