Индикатор напряженности магнитного сверхвысокочастотного поля в спектрометрах магнитного резонанса

СООЗ СОВ-:ТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРБСПУБЛИН 093 О сю 4 О 01 И 24/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ еляемых эн диапазоном ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт торфа АН БССР, Экспериментально-опытный завод "Политехник"при Белорусском политехническом институте и Белорусский государственныйуниверситет им, В.И. Ленина(56) Манская С,М Дроздова Т.В. Гео"химия .органического вещества. И.ф Наука, 1964, с. 1.Коупленд ЕС. Простой метод определения Н в ЭПР-спектроскопии по насыщению радикалов глицилглицина, возникающих в результате-облучения.Приборы для научных исследований.1973, т. 13, 9 4, с, 8 81.Авторское свидетельство СССРР 1000884, кл, С 01 Ы 24/00, 1981. Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано при конструировании радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и анализе нарамагнитных свойств физико-химических и биологических объектов.Цель изобретения - разработка индикатора напряженности магнитного СВЧ-поля, обладающего повышенной точностью определения амплитуды напря- женности магнитного СВЧ-поля Н и рас(54) ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ В СПЕКТРОМЕТРАХ, МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и исследованию материалов с использованием метода ЭПР, Цель изобретения - повьппение точности определения амплитуды напряженности магнитного СВЧ.-поля Н и расширение диапазона определяемых значений. В качестве индикатора напряженности магнитного СВЧ-поля Н используют урансодержащий битум. 4 ил,чении. ОО На фиг, 1 представлены спектры ЭПР торфяного битума, содержащего 32 урана, при значении напряженности маг"нитного СВЧ поля Н 0,001 и 0,1 Гс;фффф на фиг. 2 - (то же), для Н 0,01 и авйь 1 Гс; на фиг. 3 - зависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов ЭПР от напряженностимагнитного СВЧ поля для торфяного битума с содержанием урана ЗЕ (кривая),43 150969буроугольного битума с содержаниемурана 47 (кривая 2), нефтяного битумас содержанием урана 57 (кривая 3) игумата уранила (кривая 4); на фиг. 4зависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов ЭПРот напряженности магнитного СВЧ полядля торфяного битума с содержаниемурана 0,37. (кривая 5), буроугольногобитума с содержанием урана 0,5 Е (кривая 6), нефтяного битума с содержанием урана 0,6 Е (кривая 7), гуманитауранила (кривая 8),Битумы характеризуются наличиемодиночного сигнала ЭПР шириной ЬН =5-10 Гс. В спектре ЭПР урансодержащего битума появляется дополнительный сигнал, сдвинутый в сторону больших полей относительно сигнала, наблюдаемого в битуме, не содержащемуран (фиг. 1, 2). Форма спектров ЭПРпоглощения урансодержащего битума меняется в зависимости от уровня магнитного СВЧ поля Н,(фиг. 1, 2)25Поскольку в эксперименте используется навеска урансодержащего битума величиной не более 10 мг, интенсивность даваемого им излучения значительно меньше допустимого по технике безопасности уровня.П р и м е р 1. Берут навеску 10 мгторфяного битума, содержащего 37 урана. В спектре ЭПР данного образца наблюдается дополнительный сигнал боль1шей амплитуды по сравнению с исходным (фиг, 1). На фиг, 3 кривая 1 изображает зависимость отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов урансодержащего битума от напряженности магнитного СВЧ поля Н 1.Фофма спектра ЭПР данного образцаурансодержащего битума меняется в интервале значений напряженности магнитного СВЧ поля от 0,001 до 0,25 Гс, Дл 5сравнения приведена кривая 4, изображающая зависимость отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов,от напряженности магнитного СВЧполя Н для гумата уранила. Видно, чтодля него форма спектра ЭПР меняетсязначительно слабее, чем для урансодержащего битума. Кроме того, форма спектра ЭПР гумата уранила изменяется в, сторону меньших полей до 0,003 Гс,урансодержащего битума - до 0,001 Гс.55Из представленных результатов вытека-1ет, что использование урансодержащеготорфяного битума повышает точность 8 4определения амплитуды СВЧ поля Н 1 ирасширяет область определения значенийН . в сторону меньших значений Н 1.П р и м е р 2. Берут О мг торфяного битума, содержащего 0,37. урана.Как и в предыдущем примере, спектрЭПР урансодержащего битума обусловлен двумя основными сигналами. Однако в данном образце амплитуда дополнительного сигнала меньше исходного(фиг. 2). Форма спектра ЭПР (фиг. 2,4) меняется в интервале значений Нот 0,01 до 1,0 Гс. Последняя цифраявляется величиной предельно достижимой напряженности магнитного СВЧ поля в использовавшемся прибореНафиг. 4 кривая 5 изображает зависимость отношения амплитуд исходного идополнительного сигналов от напряженности магнитного СВЧ поля урансодержащего торфяного битума. На кривой 8приведена аналогичная зависимость длягумата уранила. Из сравнения кривых 5и 8 видно, что для урансодержащегобитума форма линии спектра ЭПР в зависимости от значения напряженностимагнитного СВЧ поля меняется значительно сильнее, чем для гумата уранила.П р и м е р 3. Подобным образом,как в предыдущих примерах, для навесок урансодержащего буроугольного битума величиной 10 мг исследовалисьзависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналовЭПР от напряженности магнитного СВЧполя Н, которые представлены нафиг. 3, 4 (кривая 2 - 4 Х урана, кривая 6 - 0,5 урана).П р и м е р 4, По аналогии с примерамии 2 для навесок урансодержащего нефтяного битума исследовалисьзависимости отношения амплитуд исходного и дополнительного сигналов ЭПРот напряженности магнитного СВЧ поляН, которые представлены на фиг. 3, 4(кривая 3 - 5 урана, кривая 7 - 0,6 Журана),Из фиг, 1-4 следует, что с повышением напряженности магнитного СВЧ поля Н 1 отношение амплитуды исходногосигнала к амплитуде дополнительногопадает.Для определения напряженности магнитного СВЧ поля индикатор, т.е. урансодержащий битум, помещают в измерительный резонатор ЭПР спектрометра,регистрируют спектр ЭПР, определяют5соотношение ам1 полнительноамплитуд исхоходногб и доого сигналов в с и по заранее пов спектре ЭПР индикатора зее построенным для данногозависимостям а фиг. 3 и 4 оаналогичнымю,определяют в еличину Нф фКонцентрацияделяется чуурана в битвствительностуме опреемого ЭПРкостью используспектрометра, Пра, ри исполь 509698зовании высокочметров возможноочувствительньж спектроможно регистрировать сот естественного сосигналого содержания урана5Ф о рмула изобПримененио ретенияв качестве ие урансоде жар щего битумамагнитного све хе индикатора нап ряженностиого сверхвысокочастотногов спектрометрахрах магитного поляитного резонанса.1509698 5 Составитель А, Федоровко Техред П,Олийнык 1 Корректор,Т, Палий актор В Заказ 5798/37 Тираж 789 ПодписноеНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Иосква, Ж, Рауаская наб., д. 4 и ГКНТ СССР Производственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 оою аою оа а,оиаазфив.8 агЫЕа 7 аО ИФиа 4