Способ детектирования сигналов в спектрометре парамагнитного резонанса

Г 1 оляриэующее магнитное поле модулируют с помощью катушки высокочастотной модуляции синусоидальнымсигналом высокой частоты, вырабатываемым генератором высокочастотноймодуляции. Дополнительно поляризующее магнитное поле модулируют спомощью катушки низкочастотной модуляции низкочастотными прямоугольнымиимпульсами, вырабатываемыми генератором низкочастотной модуляции. В момент резонанса парамагнитный образецпоглощает мощность, вырабатываемуюСВЧ-генератором, Промодулированныйсигнал детектируют СВЧ-детектором,Резонансное поглощение СВЧ-мощностипарамагнитным образцом приводит кизменению сигнала на выходе СВЧдетектора. Продетектированный СВЧдетектором сигнал усиливают избирательным усилителем, детектируют высокочастотным синхронным детектором,опорный сигнал которого задаетсягенератором высокочастотной модуляции. После детектирования высокочастотным синхронным детектором, получают выходной сигнал, содержащийпеременную составляющую, пропорциональную полезному сигналу, и постоянную составляющую - синхронную наводку (фиг,1) . Низкочастотную переменную составляющую выделяют фильтром,Синхронная наводка при этом подавляется (фиг2) . Полученный на выходеФильтра полезный сигнал демодулируют низкочастотным демодулятором,опорный сигнал которого задаетсягенератором низкочастотной модуляции (фиг.З), Выходной сигнал низкочастотного демодулятора подают нарегистрирующее устройство.С целью наблюдения линии поглощения электронного парамагнитногорезонанса амплитуду низкочастотныхпрямоугольных импульсов, модулирующих поляризующее магнитное поле,разворачивают во времени.В качестве примера осуществления способа на фиг.4 представленаблок-схема устройства, реализующегопредлагаемый способ,Устройство включает СВЧ-генератор1, генератор 2 с катушкой 3 высокочастотной модуляции поля, генератор4 с катушкой 5 низкочастотной модуляции поля, сверхпроводящий соленоид6, с помощью которого создают поляризующее магнитное поле, резонатор 7с парамагнитным образцом, помещеннымв поляриэующее магнитное поле. 60Резонатор с парамагнитным образцомпомещают в поляризующее магнитноепопе напряженностью Н, котороесоздают, например, сверхпроводящимсоленоидом."65 усилителем, детектируют высокочастотным синхронным детектором, демоду-,лируют низкочастотным демодуляторомн подают на регистрирующее устройство, причем колебания высокочастотногогенератора, создающего модулирующеемагнитное поле внутри измерительногорезонатора, модулируют по фазе низкочастотными колебаниями с девиациейфазы 190 о 21. Данный способ позволяетпбвысить стабильность нулевой линииспектрометра.Его недостатком является то, чтоон не устраняет синхронную наводку,сопровождающую сигнал электронногопарамагнитного резонанса, так какпри низкочастотной модуляции по фазе 15еинхронная наводка также модулируется по фазе.Цель изобретения - повышение чувствительности спектрометра путем подавления .синхронных наводок. 20Указанная цель достигается тем,что в способе детектирования сигналов в спектрометре, при котором врезонаторе с парамагнитным образом,помещенным в поляризующее магнитноеполе, создают сверхвысокочастотноемагнитное поле, осуществляют высокочастотную и низкочастотную модуляцию,а сигнал, обусловленный электроннымпарамагнитным резонансом, детектируют СВЧ-детектором, усиливают избирательным усилителем, детектируют высокочастотным синхронным детектором,демодулируют низкочастотным демоду.лятором и подают на регистрирующееустройство. Величину поляризующегомагнитного поля выбирают вблизи линииэлектронного парамагнитного резонанса и модулируют поле низкочастотнымипрямоугольными импульсами, амплитуду. которых выбирают такой, чтобы наблюдался сигнал . ЭПР, и после детектирования высокочастотным синхроннымдетектором выделяют полезный сигналфильтром.Кроме того, с целью регистрации 45всей линии электронного парамагнитного резонанса, амплитуду низкочастотных прямоугольных импульсов, модулирующих поляризующее магнитноеполе, разворачивают во времени отнулевого до максимального значения,: которое выбирают таким, чтобы зарегистрировать весь сигнал ЭПР.,На Фиг.1 представлен выходной сигнал высокочастотного синхронногодетектора; на Фиг.2 - сигнал на выходе Фильтра; на фиг,З - сигнал навыходе низкочастотного модулятора;на Фиг.4 - схема устройства для реанзации способа. Вход резонатора 7 соединен с СВЧ- генератором 1, а выход - с последова- тельно соединенными СВЧ.-детектором 8, избирательным усилителем 9, высокочастотным синхронйым детектором 10, фильтром 11, низкочастотным демодулятором 12 и регистрирующим устройством 13.Выход генератора 2 высокочастотной модуляции соединен с одним из входов высокочастотного синхронного детектора 10, а выход генератора 4 низкочастотной модуляции - одновременно с одним из входов низкочастотного демодулятора 12 и катушкой 5 низ коч астотн ой модул яции .Устройство работает следующим образом.Мощность СВЧ-колебаний от СВЧ-гене 1 О ратора 1 поступает в резонатор 7 с парамагнитным образцом, помещенным в поляризующее магнитное поле, промодулированное высокочастотным полем катушки 3 и низкочастотным полем катушки 5. В момент резонанса парамагнитный образец поглощаетСВЧ-мощность, поступающую с выхода СВЧ-генератора 1. Промодулированный сигнал поглощения с выхода резонатора 7 поступает 20 на вход СВЧ-детектора 8, Выходной сигнал СВЧ-детектора 8 через избирательный усилитель 9 поступает на первый вход высокочастотного синхронного детектора 10, на второй вход которого 25 поступает опорный сигнал с выхода генератора 2 высокочастотной модуляцииСигнал с выхода высокочастотного 30 синхронного детектора 10, содержащий переменную составляющую, пропорциональную полезному сигнал, и постоянную составляющую - синхронную навод;ку, поступает на вход фильтра, на пример, верхних частот, который пропускает низкочастотную составляющую, синхронная наводка подавляется. С выхода фильтра 11 полезный сигнал поступаетна первый вход низкочастот ного демодулятора 12, который выполнен, например, в виде синхронного детектора, на второй вход которого поступает опорный сигнал с выхода генератора 4 низкочастотной модуляции, С выхода частотного демодулятора 12 45 сигнал поступает на регистрирующее устройство 13 . Формула изобретения1. Способ детектирования сигналов,в спектрометре электронного парамагнитного резонанса, при котором в резонаторе с парамагнитным образцом,помещенным в поляризующее магнитноеполе, создают сверхвысокочастотноемагнитное поле, осуществляют высокочастотную и низкочастотную модуляцию, а сигнал, обусловленныйэлектронным парамагнитным резонансом,детектируют СВЧ-детектором, усиливают избирательным усилителем, детектируют высокочастотным синхроннымдетектором, демодулируют низкочастотным демодулятором и подают на регистрирующее устройство, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности спектрометрапутем подавления синхронных наводок,величину поляризующего магнитногополя выбирают вблизи линии электронного парамагнитного резонанса и модулируют это поле низкочастотнымипрямоугольными импульсами, амплитудукоторых выбирают- такой, чтобы наблюдался сигнал электронного парамагнитного резонанса, и после детектирования высокочастотным синхронным детектором выделяют попезиый сигналфильтром.2, Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью регистрации всей линии электронного парамагнитного резонанса, амплитуду низкочастотных прямоугольных импульсов;модулирующих поляризующее магнитноеполе, изменяют во времени от нулевого до максимального значения, которое выбирают таким, чтобы зарегистрировать весь сигнал ЭПР.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Марон Р.С., Позняк А.Л.,Шушкевич С.С. Аппаратура для.исследования электронного парамагнитногорезонанса. Л Энергияф, 19682. Авторское свидетельство СССР9219861, кл . С 01 Б 27/78, 1965прототйп) .74133 Составитель В.ПокатиловаТехред Л,теслюк Корректор Г,Решетник ктор П.Макаревич Заказ 3322/ Тираж 1019ИИПИ Государственного копо делам изобретений и5, Москва, Ж, Раушска исное митета открыт я наб,4/ илиал ППППатент , г. ужгород,. ул. Проектная, 4