Устройство регистрации сигналов магнитного резонанса в твердых магнитоанизотропных материалах

Номер патента: 1718071

Авторы: Алексеев, Мамыкин, Сизова, Тихонов

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 5)5 ЕТЕНИЯ НИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО СССР 988. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 1(71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ СИГНА-. ЛОВ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА В ТВЕРИзобретение относится к технической физике, в частности к радиоспектроскопии, и может быть использовано при определении структуры твердого тела, в том числе в промышленности при нераэрушающем контроле качества технологических материалов.Технической; задачей, решаемой изобретением, является разработка устройства регистрации сигналов ориентационно-модулированного магнитного резонанса (ОМ МР) в магнитоанизотропнцх веществах, обеспечивающего достаточно высокую чувствительность метода ОМ МР, в том числе в ,веществах с малой анизотропией спектроскопических параметров.Известные устройства, реализующие способ регистрации сигналов ОМ МР (с ис-пользованием "перпейдикулярного" модулирующего поля круговой поляризации или с использованием линейно-поляризованноДЫХ МАГНИТОАНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛАХ(57) Изобретение относится к технической физике, в частности к радиоспектроскопии, и может быть использовано при определении структуры твердого тела, в том числе в промышленности при неразрушающем контроле качества технологических материалов. Целью изобретения является повышение интенсивности регистрируемого сигнала, Устройство дойолнительно содержит рамку из немагнитного материала, которая жестко связана с держателем образца и укреплена на упругом подвесе вне резонатора, Рамка электрически соединена с генератором. 2 ил,го "перпендикулярного" модулирующего магнитного поля) сложны в технической реализации и имеют невысокую чувствительность.Наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому устройство состоит иэ постоянного магнита или электромагнита, в зазоре которого помещен резонатор (например катушка спинового датчика) и катушки "перпендикулярной" модуляции, последние электрически связаны с выходом генератора переменного напряжения. Параллельно выход генератора соединен с входом фазовращателя. Выход фаэовращателя соединен с опорным входом синхрон, ного детектора. Выход синхронного детектора соединен с входом регистратора.Недостатком известного устрЬйства является его низкая чувствительность, кото-. рая не позволяет детектировать спектры ОМ МР в материалах с низкой анизотропиейрадиоспектроскопических параметров с удовлетворительным отношением сигнал/шум.Целью изобретения является увеличение интенсивности регистрируемых сигналов ОМ МР.Устройство содержит электромагнит, между полюсами которого помещен резонатор ( например, катушка), являющийся элементом спинового датчика, выход которого соединен с сигнальным входом синхронного.детектора, генератор переменного напряжения, подключенный через фазовращатель к опорному входу синхронного детектора, и регистратор, подключенный к выходу синхронного детектора. В отличие от известного устройства, генератор дополнительно (параллельно) подключен не к катушкам модуляции, а к изолированной и жестко связанной с держателем образца рамке иэ немагнитного провода, укрепленной,вертикально на немагнитном упругом подвесе между полюсами магнита вне резонатора.Сущность предложения сводится к тому, что заменяются колебания вектора индукции модулирующего магнитного поля вращательным качанием образца в статическом магнитном поле. Ранее использовалось только быстрое некогерентное вращение образца(с целью усреднения магнитоанизотропных взаимодействий или. неоднородностей магнитного поля в спектроскопии высокого разрешения), и не описано использование колебательного движения образца, которое в данном случае соответствует колебательному характеру изменения вектора магнитной индукции поляризующего магнитного поля в зазоре магнита.На фиг,1 изображена схема устройства и векторная диаграмма, поясняющая его; на фиг.2 - фрагменты (две линии одного из дублетов Пейка) ориентационных зависимостей спектров ПМР слабомагнитоанизотропного образца - природного монокристаллического гипса, регистрация которых осуществлена с использованием различных устройств.Последовательность действий при регистрации сигналов магнитного резонанса с использованием устройства следующая.Образец помещается (векторная диаграмма на фиг,1) в суперпозицию статического магнитного поля Во (ось Оу) и перпендикулярного к неру переменного электромагнитного поля В 1 соза т (ось Оу). Магнитоанизотропное направление (Ог ) структуры материала составит при этом некоторый угол И с направлением поляризующего магнитного поля Во, Затем осуществляют вращательное качание образцавокруг проходящей через него оси Оу с час 5 тотой Й (в ЯМР порядка десятков с ") иугловой амплитудой 6 М (69 С С 1 рад).Частота качания должна удовлетворять условию адиабатичности Й 1/Т 2 (Т 2- времяпоперечной спиновой релаксации). Синх 10 ронным и синфазным детектированием начастоте качания получают спектр ОМ МР,Устройство (фиг.1) состоит из постоянного магнита или электромагнита 1, в зазорекоторого вертикально размещена катушка 215 спинового датчика 3. В зазоре магнита внекатушки спинового датчика соосно с неюукреплена на упругом подвесе 4 рамка 5 изнескольких витков немагнитного провода.Рамка 5 жестко связана с держателем 6 об 20 разца, расположенного в катушке спинового датчика. Выход генератора 7переменного напряжения соединен с выводами рамки 5 и параллельно с.входом фазовращателя 8. Выход фаэовращателя 825 соединен с опорным входом синхронногодетектора.9. Сигнальный вход синхронногодетектора соединен с выходом спиновогодатчика 3, Выход синхронного детектора соединен с входом регистратора 10.30 Устройство работает следующим образом,Генератор 7 питает переменным токомрамку 5. Под действием силы Амперарамка5 начинает поворачиваться в магнитном по.35 ле, закручивая подвес 4, После прохождения тока в рамке через максимум силаупругости подвеса начинает превалироватьнад силой Ампера, в результате чего рамка5 возвращается в равновесное. положение,40 проходя его в момент равенства нулю токав рамке, После изменения направления токав рамке она аналогичным образом поворачивается в противоположном направлении,Таким образом осуществляется колебатель 45 ное движение рамки с током и вращательное .качание держателя 6 сисследуемымобразцом, находящимся в резонаторе 2 спинового датчика 3, т.е, периодическое изме-нение ориентации магнитоаниэотропного50 направления структуры материала относительно поляризующего магнитного поля.Сигнал магнитного резонанса, наводимыйпри этом в резонаторе 2 спинового датчика3, поступает на сигнальный вход синхронно 55 го детектора 9, Параллельно сигнал от гене-.ратора 7 через фазовращатель 8 подаетсяна опорный вход синхронного детектора 9.Фазовращателем добиваются совпаденияфаз сигналов, поступающих на опорный и.2 оставитель Т, Торопкиехред М.Моргентал Корректор И. Муска едактор О. Хрип аказ 875 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 зволяет достигать в них удовлетворительного отношения сигнал/шум. Формула изобретения Устройство регистрации сигналов магнитного резонанса в твердых магнитоанизотропных материалах, содержащее постоянный магнит или электромагнит, между полюсами которого помещен резонатор спинового датчика с держателем образца, при этом выход датчика соединен с сигнальным входом синхронного детектора,опорный вход которого через фазовращатель соединен с выходом генератора переменного напряжения, а выход - с входом регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 5 с целью увеличения интенсивности регистрируемого сигнала, в устройство введена рамка из немагнитного материала, жестко связанная с держателем образца и укрепленная на немагнитном упругом подвесе 10 между полюсами магнита вне резонатора,при этом рамка электрически соединена с генератором.

Смотреть

Заявка

4712385, 29.06.1989

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА

АЛЕКСЕЕВ БОРИС ФЕДОРОВИЧ, МАМЫКИН АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ, СИЗОВА ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВНА, ТИХОНОВ АНДРЕЙ БОРИСОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 24/00

Метки: магнитного, магнитоанизотропных, материалах, регистрации, резонанса, сигналов, твердых

Опубликовано: 07.03.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1718071-ustrojjstvo-registracii-signalov-magnitnogo-rezonansa-v-tverdykh-magnitoanizotropnykh-materialakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство регистрации сигналов магнитного резонанса в твердых магнитоанизотропных материалах</a>

Похожие патенты