Способ настройки магнита

 

СПОСОБ НАСТРОЙКИ МАГНИТА, включающий размещение в его межполюсном зазоре образца, воздействие на него переменным магнитным полем, регистрацию ширины линии гиромагнитного резонанса, регулировку параллельности полюсных наконечников. корректировку краевого спада поля магнита до получения минимальной ширины линии гиромагнитного резонанса , отличающийся тем, что, с целью повьппения точности способа , перед регулировкой параллельности полюсных наконечников воздействуют на образец градиентным постоянным магнитным полем в направлении оси полюсных наконечников, величину которого регулируют до получения минимальной ширины линии гиромагнитного резонанса, а перед корректировкой краевого спада поля магнита повторно воздействуют на образец градиентным постоянным магнитным полем в плоскости, перпенди-. кулярной оси полюсных наконечников, также до получения минимальной ширины линии гиромагнитного резонанса .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G 01 N 27/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3679974/24-21 (22) 27.12.83 ,(46) 07.09.85. Бюл.. № 33 (72) А.А. Лухвич и А.А. Савицкий (71) Институт прикладной физики

АН Белорусской ССР (53) 621.317.44 (088.8) (56) Патент США ¹ 3056070, кл. 335-298, 1956.

Johnson L, Lockhart W., Jones R..

High resoZution NMR operating fundumontaPs — %4R and EPR spectroscopy, Pergamon press, 1960, р. 56-64. (54)(57) СПОСОБ НАСТРОЙКИ МАГНИТА, включающий размещение в его межполюсном зазоре образца, воздействие на него переменным магнитным полем, регистрацию ширины линии гиромагнитного резонанса, регулировку параллельности полюсных наконечников, корректировку краевого спада поля магнита до получения минимальной ширины линии гиромагнитного резонанса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, перед регулировкой параллельности полюсных наконечников воздействуют на образец градиентным постоянным магнитным полем в направлении оси полюсных наконечников, величину которого регулируют до получения минимальной ширины пинии гиромагнитного резонанса, а перед корректировкой краевого спада поля магнита повторно воздействуют на образец градиентным постоянным магнитным полем в плоскости, перпенди-. кулярной оси полюсных наконечников, также до получения минимальной ширины линии гиромагнитного резонанса.

1177734

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для настройки радиоспектрометров электронного магнитного резонанса, спектрометров циклотрон- 5 ного резонанса, а также других установок, где требуется получить магнитное поле с высокой степенью однородности.

Целью изобретения является повышение точности способа настройки магнита путем устранения градиентов магнитного поля в его зазоре перед проведением регулировок, что позволяет сузить ширину линии гиро- 15 магнитного резонанса.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления предложенного способа; на фиг. 2 и 3 — кривые распределения индукции поля в меж- 20 полюсном зазоре магнита вдоль двух взаимно перпендикулярных осей и соответствующие им резонансные лиУстройство для осуществления 25 предложенного способа содержит ярмо

1 магнита, полюсные наконечники 2 в зазоре 3, между которыми размещен образец 4, намагничивающие катушки

Ъ

5 и блок 6 регистрации гиромагнитно- 30

ro резонанса.

Способ осуществляют следующим образом.

В зазор 3 помещают образец 4 так, что их центры совпадают. Затем на 35 образец 4 одновременно воздействуют переменным полем и дополнительным градиентным постоянным магнитным полем, направленным вдоль оси Z.

Эти поля создают любым известным 40 образом, например с помощью дополнительных электромагнитов или токовых шиммов (не показаны), при этом переменное поле необходимо для возбуждения в образце 4 гиромагнитного резонанса. Затем величину градиента дополнительного поля регулируют до достижения минимальной ширины резонансной линии, т.е. до полной компенсации градиента поля настраи- 50 ваемого магнита вдоль оси Z и регулируют параллельность полюсных наконечников 2, добиваясь дальнейшего сужения резонансной линии.

После этого аналогичным образом 55 компенслруют градиенты поля вдоль осей Х и 7 и переходят к корректировке краевого спада поля, например, путем изменения ширины з.; ора формы полюсных наконечников и т.д.

После настройки магнита образец 4 может быть удален из зазора 3.

Условие резонанса можно записать в следующем виде: где 1 — резонансная частота — гидромагнитное отношение спина, — индукция магнитного поля.

Пространственная неоднородность магнитного поля приводит к разбросу резонансных частот отдельных атомов образца и, следовательно, к уширению резонансной линии. При этом непараллельность полюсных наконечников влияет только на градиенты вдоль осей Х и Y краевой спад поля, характеризующийся квадратич-. ной зависимостью неоднородности от радиуса полюсных наконечников магнита, зависит только от отношения диаметра полюсных наконечников к ширине зазора и свойств материала полюсных наконечников, а градиент вдоль оси Е обусловлен различиями магнитной проницаемости и диаметров полюснь1х наконечников и в процессе настройки магнита не изменяется.

В результате линейный градиент вдоль оси Z определяет точность регулировки параллельности, а также других операций, т.е. резонансная линия не может стать уже, чем ширина, определяемая Z-градиентом. Поэтому предварительная компенсация градиента поля вдоль оси Z позволяет повысить точность регулировки параллельности полюсных наконечников так же, как компенсация Х и Y-градиентов позволяет повысить точность корректиров" ки краевого спада поля (в процессе корректировки изменяются только квадратичные градиенты, но не изменяются линейные).

Как показали проведенные испытания, проводившиеся на спектрометре

ЯИР высокого разрешения с рабочей частотой 90 ИГц, регулировка параллельности полюсных наконечников и корректировка краевого спада магнитного поля позволяют снизить неоднородность поля в объеме об.разца 0,1 см лишь до 3 10, в то время как предварительная компенсация Z-градиента, регулировка параллельности полюсных наконечников, компенсация Х- и Y-градиентов и

1177734 последующая корректировка-краевого спада позволяют снизить неоднородность поля до 6 10

1177734

Фиг.2

Заказ 5546/44

Тираж 897 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель С. Шумилишская

Редактор И. Николайчук Техред Л.Микеш Корректор Е. Сирохман