Радиоспектрометр

 

РАДИОСПЕКТРОМЕТР, содержащий СВЧ-генёратор основного сигнала, вход перестройки частоты которого соединен с первым свип-генератором, а модулирующий вход - с первьол низкочастотным генератором, СВЧ-генератор сигнала накачки, модулируняций вход которого соединен с вторым низкочастотным Генератором, волноводную поглощающую ячейку, вход которой соединен с выходом СВЧ-генератора основного сигнала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор с усилителем, а также первый синхронный детектор,, соединенный с первым регистратором, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения регистрации двойного микроволнового-микроволнового резонанса при близких по частоте основнсш сигнале и сигнале накачки, а также регистрации микроволновых вращательных спектров поглощения молекул и спектров сигналов двойного микроволнового-микроволнового peso нанса, введены второй синхронный детектор, второй регистратор и второй свип-генератор, при этом вход второго синхронного детектора подключен к выходу усилителя, опорный вход подключен к выходу первого низкочастотного генератора, выход второго синхронного детектора соединен с сигнальньш входом первого синхронного детектора и с входом второго регистратора, опорный вход первого синхронного детектора соединен с выходом первого низкочастотного генератора, а выход второго свипгенератора соединен с входом перестройки частоты СВЧ-генератора сигнала накачки.

М5В G01 N 4Ъ4ВВС4а —.... -.. » «.....«

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N ABTOPCKOIIIV V

ГОСУДАРСТВЕНЙЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (2l) 3455732/24-09 (22) 24.06.82 (46) 07.11 84. Бюл. М 41 (72) Г.И.Аскеров, Ч.О.Каджар, С.A.Èócàåâ и Э.10.Салаев (53) 621.317.39 (088.8) (56) 1.A.Сох. и др. 7.Chem. Phys, 1965 9 42 3094.

2.R.Ñ.Moods и др. Iã.Rev.Яс1.

Instrum,, 1966, v..37, 927-929 (прототип). (54)(57) PAQHOCIIEKTPOMETP, содержащий CB×»ãåíåðàTîð основного сигнала, вход перестройки частоты которого соединен с первым свип-генератором, а модулирующий вход - с первьза низкочастотным генератором, СВЧ-генератор сигнала накачки, модулирующий вход которого соединен с вторым низкочастотным генератором, волноводную поглощающую ячейку, вход которой соединен с выходом СВЧ-генератора основного сигнала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор с усилителем, а также первый синхронный детектор,. соединенный с первым регистратором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем обеспечения регистрации двойного микроволнового-микроволнового резонанса при близких по частоте основном сигнале и сигнале накачки, а также регистрации микроволновых вращательных спектров поглощения молекул и спектров сигналов двойного микроволнового-микроволнового резо-. нанса, введены второй синхронный детектор, второй регистратор и второй свип-генератор, при этом вход второго синхронного детектора подключен к выходу усилителя, опорный вход подключен к выходу первого Я низкочастотного генератора, выход второго синхронного детектора соединен с сигнальньве входом первого синхронного детектора и с входом второго регистратора, опорный вход первого синхронного детектора соединен Я с выходом первого низкочастотного генератора, а выход второго свингенератора соединен с входом перестройки частоты СВЧ-генератора сигнала накачки.

)122949

Изобретение относится к спектроскопии и может быть использовано для расшифровки микроволновых вращательний спектров молекул, а также для качественного и количественного анализа органических молекул и их смесей., Известен радиоспектрометр двойного микроволнового-микроволнового (NB-NS) резонанса, содержащий два генератора СВЧ-излучения, штарковский модулятор, волноводную поглоща- 10 ющую ячейку, детектор СВЧ-излучения и регистрирующее устройство P) .

Недостатком такого радиоопектрометра является сложность процесса измерения. 15

Наиболее близким к изобретению является радиоспектрометр, содержащий СВЧ-генератор основного сигнала вход перестройки частоты которого соединен с первым свип-генератором, а модулирующий вход — с первым низкочастотным генератором, СВЧ-генератор сигнала накачки, модулирующий вход которого соединен. с вторым низкочастотным генератором, волноводную поглощающую ячейку, вход которой соединен с выходом СВЧ-генератора основного канала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор, соединенный с первым регист- ЗО ратором (2) .

Недостатком известного радиоспектрометра является невозможность регистрации двойного микроволновогомикроволнового резонанса при близких Я по частоте основном сигнале и сигнале накачки, а также невозможность регистрации микроволновых вращательных спектров поглощения молекул и спектров сигналов двойного микровол- 40 нового-микроволнового резонанса.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения регистрации двойного микроволнового-микроволнового резонанса при близких по частоте основном сигнале и сигнале накачки, а также регистрации микроволновых вращательных спектров поглощения молекул и спектров сигналов двойного микроволнового-микроволнового резонанса.

Цель достигается тем, что в радиоспектрометр, содержащий СВЧ-генератор основного сигнала, вход перестрой<и частоты которого соединен с пер,вым свин-генератором, а модулирующий вход — с первым низкочастотным генератором, СВЧ-генератор сигнала накачки, модулирующий вход которого соединен с вторым низкочастотным re- 60 нератором, волноводную поглощающую ячейку, вход которой соединен с выходом СВЧ-генератора основного сигнала и выходом СВЧ-генератора сигнала накачки, выход поглощающей ячейки соединен через СВЧ-детектор с усилителем, а..также первый синхронный детектор,.соединенный с первым регистратором, введены второй синхронный детектор, второй регистратор и второй свип-генератор, при этом вход второго синхронного детектора подключен к выходу усилителя, опорный вход подключен к выходу первого низкочастного генератора, выход второго синхронного детектора соединен с сиг,нальным входом первого синхронного детектора и с входом второго 1>егистратора, опорный вход первого синхронного детектора соединен с выходом второго низкочастотного генератора, а выход второго свип-генератора соединен с входом перестройки частоты

СВЧ-генератора сигнала накачки.

На чертеже представлена структурная электрическая схема радиоспектрометра.

Радиоспектрометр содержит СВЧ-генератор 1 основного сигнала, СВЧ-генератор 2 сигнала накачки, первый свип-генератор 3, второй свип-генератор 4, первый низкочастотный генератор 5, второй низкочастотный генератор б, поглощающую ячейку 7, СВЧдетектор 8, усилитель 9, первый синхронный детектор 10, второй синхронный детектор 11, первый регистратор

12, второй регистратор 13.

Радиоспектрометр работает следующим образом.

СВЧ-генераторы 1 и 2 основного сигнала и сигнала накачки настраиваются на частоты ожидаемых сигнального и накачиваемого переходов, соответственно первый и второй свипгенераторы 3 и 4 сканируют их частоты в окрестностях установленных частот. СВЧ-излучение от СВЧ-генератора 1 проходя через поглощающую ячейку 7„ поглощается на частотах, соответствующих вращательным переходам исследуемого вещества.

)1етектируемые СВЧ-детектором 8 сигналы усиливаются на частоте модуляции сигнального излучения усилителем 9, выделяются первым синхронным детектором 10.

На первом регистраторе 12 наблюдается вращательный спектр исследуемого вещества, попадаемый в диапазон сканируемых частот сигнального излучения.

На втором регистраторе 13 сигнал при этом отсутствует.

Когда медленно изменяющаяся частота излучения накачки приближается к частоте перехода накачки, на первом регистраторе 12 форма спектральной линни, имеющей общий энергетический уровень с накачиваемым переходом, искажается, а второй синхронный .детектор 11 на частоте модуляции излучения накачки выделяет сигнал двойно1122949

Составитель и.юков

Редактор В.Иванова Техред Н. Бабинец Корректор С.Черни

Заказ 8131/36 Тираж 822 Нодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 го резонатора на втором регистраторе 13.

Отсутствие в предлагаемом спектрометре волноводных фильтров в отличие от известного радиоспектрометра, подача как сигнального излучения, так и излучения накачки на СВЧ-детектор 8 и использование для разделения сигналов с СВЧ-генератора 8 схе.мы с двумя последовательно соединенными синхронными детекторами 10 и 11 10 обеспечивает возможность производить регистрацию двойных микроволновогомикроволнового резонанса и в случае ,близких по частоте сигнального излучения и излучения накачки. Воэможность одновременной записи на первом и втором регистраторах 12 и 13 вращательных спектров и спектров двойных резонансов значительно облегчает расшифровку и исследование спектров молекул.