Резонатор радиоспектрометра двойного электронно-ядерного резонанса

 

1. РЕЗОНАТОР РАДИОСПЕКТРОМЕТРА ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЯДЕРНОГО РЕЗОНАНСА С рабочей полостью Н -типа (п - целое число), содержащий элемент высокочастотной модуляции и ампулу с образцом, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона модуляции, элемент высокочастотной модуляции выполнен в виде плоской петли, охватывающей рабочую полость и образованной частью тела резонатора, вырезанной вдоль линий СВЧ-токов к электрически изолированной от остальных частей, причем центр плоской петли совпадает с продольной осью рабочей полости.§ 2. Резонатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения амплитуды высокочастотной модуляции на образце,- плоская петля выполнена многовитковой. 7 «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

24/04 (21) 3544932/18-25 (22) 28 ° 01,83 (46) 07 ° 03.84. Бюл, Р 9 (72) В.Н. Линев, С.В, Маршалко, В.И. Сорока„ Е.Я. Фурса и С.С. Шушкевич (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина (53) 538 ° 69.083(088.8) (56) 1. Нул.4 Техника ЭПР-спектроскопии. М., Мир, 1970>с.360-364 °

2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации спектрометра ДЭЯР EN200/S/E/Т фирмы Брукер (ФРГ), 1979.

3. Ван Камп и др. Пластмассовый резонатор для исследования ДЭЯР в биологических соединениях при 2К. Приборы для научных исследований, 1976, Р 4, с. 119-120 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1078298 А (54) (57) 1. РЕЗОНАТОР РАДИОСПЕКТРОМЕТРА ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЯДЕРНОГО

РЕЗОНАНСА с рабочей полостью Н „-тиМод

na (n — целое число), содержащий элемент высокочастбтной модуляции и ампулу с образцом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона модуляции, элемент высокочастотной модуляции выполнен в виде плоской петли, охватывающей рабочую полость и образованной частью тела резонатора, вырезанной вдоль линий СВЧ-токов и электрически изолированной от остальных частей, причем центр плоской петли совпадает с продольной осью рабочей полости, е

И

2. Резонатор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения амплитуды высокочастотной модуляции на образце, плоская петля выполнена многовитковой.

1078298

Изобретение относится к технической физике, а именно к технике двойного электронно-ядерного резонанса (ДЭЯР) °

Известны объемные резонаторы

ДЭЯР, содержащие рабочую полость с 5 исследуемым образцом и элемент высокочастотной модуляции, расположенный внутри резонатора и выполненный либо в виде стержней, параллельных образцу (17, либо в ниде катушки, (Р намотанной на ампулу с исследуемым образцом 2).

Недостаток известных резонаторов состоит н том, что высокочастотный элемент, введенный в рабочую полость 5 резонатора, искажает структуру рабочеГо типа колебаний СВЧ, ухудшает коэффициент заполнения и является источником микрофонных шумов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является резонатор радиоспектрометра двойного электронно-ядерного резонанса, содержащий рабочую полость с рабочим типом колебаний Н цд(я — целое число), элемент высокочастотной модуляции и ампулу с образцом. Элемент нысокочастотной модуляции н устройстве выполнен н виде катушки из провода, намотанной поверх тела резонатора Р3.

Недостатком известного устройстна является ограниченный частотный диапазон модуляции, обусловленный эк— ранирующим действием стенок резонатора.

Цель изобретения — расширение 35 частотного диапазона модуляции.

Поставленная цель достигается тем, что в резонаторе радиоспектрометра ДЭЯР с рабочей полостью Н одтнпа (n — целое число), содержащем 4р элемент высокочастотной модуляции и ампулу с образцом, элемент высокочастотной модуляции выполнен н

1 виде плоской петли, охватывающей рабочую полость и образованной частью45 тела резонатора, вырезанной вдоль линий СВЧ-токов и электрически изолированной от остальных частей, причем центр плоской петли совпадает с продольной осью рабочей полости.

Кроме того с целью увеличения амплитуды высокочастотной модуляции на образце, плоская петля выполнена многонитковой.

На фиг. 1 приведена конструкция резонатора радиоспектрометра ДЭЯР; на фиг. 2 — вариант выполнения элемента высокочастотной модуляции в виде однонитковой плоскости петли; на фиг. 3 — то же, в виде многовитковой петли. 60

Устройство представляет собой объемный резонатор и содержит рабочую полость 1 для типа колебаний

Н(„,(и = 2), ампулу 2 с образцом, узел,З связи и элемент высокочастот, 65 ной модуляции, выполненный н виде плоской петли 4, охватывающей рабочую полость 1 и образованной частью тела резонатора, вырезанной вдоль линий 5 СВЧ-токов. Центр петли 4 лежит на продольной оси рабочей полости 1 . Плоская петля 4 электрически изолирована, например, с помощью майларовых прокладок, от остальных частей б и 7 резонатора и имеет выводы 8 для подключения модулирующего напряжения.

Устройство работает следующим образом, СВЧ-поле с типом колебаний Н щ, возбуждается стандартным путем. Вйсокочастотное электромагнитное поле модуляции возбуждается в объеме образца с помощью плоской петли 4, подключенной посредством выводов 8 к источнику модулирующего напряжения. Вектор высокочастотного поля направлен в направлении продольной оси резонатора, что удовлетворяет условию наблюдения ДЗЯР при помещении резонатора во внешнее поляризующее магнитное поле, перпендикулярное к продольной оси резонатора.

В отличие от известного резонатора высокочастотное поле на образие создается элементом высокочастотной модуляции — плоской петлей

4, являющейся частью тела резонатора и участвующей одновремен о в формировании структуры поля СВЧ и поля высокочастотной модуляции. Такое,решение полностью исключает зкранирующее действие стенок резонатора, благодаря чему может быть значительно расширен диапазон частот модуляции, а также увеличена амплитуда поля модуляции при одинаковых (с известным устройством) энергетических затратах. В то же время такое исполнение элемента высокочастотной модуляции не искажает структуру

СВЧ-поля н рабочей полости, не вносит шумов, обусловленных микрофонным эффектом. При этом достигается высокая однородность и направленность высокочастотного поля вдоль оси резонатора, что весьма нажно в экспериментах по ДЗЯР. Наличие изолирующих щелей, ограничинающих элемент высокочастотной модуляции, .при их выполнении строго вдоль линии СВЧ-токов в стенках резонатора, не только не ухудшает добротность резонатора, а наоборот, способствует подавлению вихревых токов и оказывает фильтрующее действие для высших (нерабочих) типов колебаний.

Выполнение плоской петли 4 многовитковой позволяет увеличить амплитуду поля модуляции.

Дополнительное преимущество изобретения состоит в .возможности радикального увеличения амплитуды поля

1078298

Яюг. Г

Составитель В, Майоршин

Редактор A. Шишкина Техред. О.Веце Корректор Г. Решетник

Заказ 936/36 Тираж 823 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 модуляции при выполнении внутренней поверхности полости резонатора, следовательно, и плоской петли модуляции, сверхпроводящими.

В практической конструкции резонатора радиоспектрометра ДЗЯР, реализующей данное техническое решение, получен диапазон высокочастотной модуляции от 100 кГц до 100 МГц со ста билиэацией амплитуды на уровне 1 ГС во всем диапаэоне частот.