Малогабаритный радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 972356(53) УДК 539.143. 43 (088 8) по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Н. Линев, В. А. Муравский и Е. Я. Фурса Белорусский ордена Трудового Красного ЗнЬмени государственный университет нм. В. И. ЛАина(54) МАЛОГАБАРИТНЪИ РАДИОСГ 1 ЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАН(;АИзобретение относится к технической физике и может быть использовано при изготовлении малогабаритных радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).По основному авт. св.898305 известен малогабаритный радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержащий активный магнитный элемент, магнитопровод с рабочим зазором, в котором расположен измерительный резонатор, и вспомогательным зазором, снабженным механизмом для изменения магнитного сопротивления, блок развертки с катушками развертки, блок регистрации. В известном радиоспектрометре изменение величины индукции магнитного поля в рабочем зазоре осуществляется путем перераспределения магнитного потока, создаваемого активным магнитным элементом, между участками цепи магнитопровода с рабочим зазором и участком цепи со вспомогательным зазором, что достигается изменением магнитного сопротивления вспомогательного зазора при помощи механизма изменения магнитного сопротивления 1. Недостатком известного устройства является нелинейная зависимость индукции магнитного поля в рабочем зазоре от величины вспомогательного зазора. Это не позволяет проградуировать величину вспомогательного зазора непосредственно в единицах магнитного поля и требует использования датчиков магнитного поля для измерения и установки нужного значения магнитной индукции в рабочем зазоре. Кроме того, в процессе линейной развертки магнитного поля необходима постоянная коррекция скорости перемещения механизма перестройки для чего требуется следящий блок развертки, связанный с датчиком магнитного поля,что усложняет конструкцию радиоспектрометра ЭПР.Цель изобретения - повышение линейности регулировочной характеристики магнитного поля в рабочем зазоре.Поставленная цель достигается тем, что в малогабаритном радиоспектрометре электронного парамагнитного резонанса, содержагцем активный магнитный элемент, магнитопровод с рабочим зазором, в котором расположен измерительный резонатор, и вспомогательным зазором, снабженным ме972356 Количество пластин Параметры предлагаемое устройство прототип Интегральная нелинейность 30 ф 7 о 251 Максимальная крутизна перестройки магнитного поля, З/мм 1600 330 160 80 Длина (магнитная проницаемость) пластины мм 1-ой 2-ой 50(8) 60(10) 3- ей 4-ой 79(15) ханизмом для изменения магнитного сопротивления, блок развертки с катушками развертки и блок регистрации, вспомогательный зазор выполнен в виде набора пластин из материалов с различной магнитной проницаемостью, собранных по возрастанию магнитной проницаемости в направлении движения механизма изменения магнитного сопротивления.На фиг. 1 представлена олок-схема предлагаемого малогабаритного радиоспектрометра электронного парамагнитного резонанса; на фиг. 2 - график зависимости индукции магнитного поля в рабочем зазоре.Радиоспектрометр ЭПР содержит активный магнитный элемент 1, магнитопровод 2 с рабочим зазором 3, в котором расположен измерительный резонатор 4, и вспомогательным зазором 5, снабженным механизмом 6 для изменения магнитного сопротивления, развертки 7 с катушками 8 развертки, блок 9 регистрации, причем вспомогательный зазор 5 выполнен в виде набора пластин 10 из материалов с различной магнитной проницаемостью, собранных по возрастанию магнитной проницаемости в направлении движения механизма изменения магнитного сопротивления.На фиг. 2 представлена зависимость индукции магнитного поля в рабочем зазоре от )1 ормированной величины перемещения механизма 6 для изменения магнитного сопротивления, где кривая 11 соответствует одной пластине (прототип), кривые 12 и 13 соответственно двум и четырем последовательно включенным пластинам,Радиоспектрометр ЭПР работает следующим образом.Исследуемый образец помещается в измерительный резонатор 4, который располагается в поляризующем магнитном поле, создаваемом в рабочем зазоре 3 активным магнитным элементом 1. Для прохождения области резонанса блок 7 развертки с помощью катушек 8 развертки создает изменяющееся магнитное поле. Одновременно в блоке 9 5 регистрации создаются необходимые резонансные условия для наблюдения резонанса.При выполнении условия резонанса на выходе блока 9 регистрации регистрируется сигнал ЭПР.Установка необходимой величины индукции В магнитного поля в рабочем зазоре 3 осуществляется путем перераспределения магнитного потока, создаваемого активным магнитным элементом 1, между участком цепи магнитопровода с рабочим зазором 3 и участком цепи со вспомогательным зазором 5, что достигается изменением магнитного сопротивления вспомогательного зазора 5 с помощью механизма 6 для изменения магнитного сопротивления, При этом изменение магнитного сопротивления вспо могательного зазора при линейном перемещении механизма 6 для изменения магнитного сопротивления осуществляется по линейному закону. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять перестройку начального значения магнитного поля и его линейную развертку путем линейного (равномерного) перемещения механизма изменения магнитного сопротивления, При этом механизм перестройки может быть совмещен с микрометрическим механизмом или быть проградуированным в единицах магнитного поля.Вспомогательный зазор выполняетсяпутем последовательного соединения материалов с различной магнитной проницаеЗ 5 мостью. Линейность перестройки магнитногополя зависит от числа пластин. 20(1) 10(1) 8(1) 6(1) 50(5) 25(4) 7(2)В таблице представлена зависимость линейной перестройки магнитного поля от количества используемых материалов с различной магнитной проницаемостью, а также приведены параметры пластин, составляющих дополнительный зазор для постоянного магнита с рабочим зазором 10 мм, выполненного на основе активного магнитного материала СОСО длиной 10 мм и диаметром 100 мм. Пример с одной пластиной соответствует конструкции известного устройства. Материалы с требуемой величиной магнитной проницаемости изготавливаются металлокерамическими методами, методами порошковой металлургии и т.п.Предлагаемое устройство обеспечивает значительно лучшую линейность перестройки магнитного поля по сравнению с известным устройством.формула изобретенияМалогабаритный радиоспектрометр элект 5 ронного парамагнитного резонанса по авт.св.898305 отличающийся тем, что, с целью повышения линейности регулировочной характеристики магнитного поля в рабочем зазоре, вспомогательный зазор выполнен в виде набора пластин из материалов с различной магнитной проницаемостью, собранных по возрастанию магнитной проницаемости в направлении движения механизма перестройки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР898305, кл. б 01 1 х 24/10, 1980.972356 РК Мо акаренк 1 ИИ 113035,лиал П РАЯ ЮСоставитель В.Майо Техред И. Верес Тираж 887И Государственного комделам изобретений и оосква, Ж - 35, Раушска Патент, г. Ужгород,шинКорректор ЮПодписноетета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная,