Спектрометр электронного спинового эха
Изобретение относится к спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано для изучения динамических и структурных характеристик спиновых систем с высокой точностью. Цель изобретения - повьппениё точности измерения и упрощение регистрации огибающей сигналов спинового эха-. Поставленная цель достигается применением в качестве регистратора максимальных значений амплитуд сигналов спинового эха аналого-цифрового преобразователя пиковых значений. Максимальные значения амплитуд сигналов в цифровой форме заносятся в память многоканального накопителя, где фop шpyeтcя зависимость максимума амплитуды сигнала эха от временного интервала между возбуждающими .импульсами. 1 ил. с S со с
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (11) Al (50 4 С 01. N 24/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕП=ЛЬС ГВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847198/24-25 (22) 11.01 85 (46) 07.07.86. Бюл. В 25 (71) Калининградский государственный университет (72) К.В.Волокитин, Е.Ф.Кондратьев, В.Т.Михальцевич и В.В.Федотов (53) 538.113 (088.8) (56) Федорук Г.Г. Канд, дис. Минск, 1981, с. 77-80. а Авторское свидетельство СССР.
Ф 1073651, кл. С 01 N 24/00, 1984. (54) СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО СПИНОВОГО 3ХА (57) Изобретение относится к спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано для изучения динамических и структурных характеристик спиновых систем с высокой точностью. Цель изобретения — повьппение точности измерения и упрощение регистрации огибающей сигналов спинового эха; Поставленная цель достигается применением в качестве регистратора максимальных значений амплитуд сигналов спинового эха аналого-цифрового преобразователя пиковых значений.
Максимальные значения амплитуд сигналов в цифровой форме заносятся в память многоканального накопителя, где формируется зависимость максимума амплитуды сигнала эха от временного интервала между возбуждающими .импульсами. 1 ил.
1242790 3
Изобретение относится к спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и может быть использовано для изучения парамагнитных свойств веществ. 5
Цель изобретения — повьппение точности измерений и упрощение регистрации огибающей сигналов спинового эха.
На чертеже приведена блок-схема предлагаемого спектрометра. 10
Блок--схема содержит СВЧ-тракт 1 с СВЧ-генератором и измерительным резонатором 2, поляризующий магнит 3, генератор 4 модулирующих импульсов с катушками 5 модуляции, генератор б 15 программ, генератор 7 строб-импульсов когерентный СВЧ-детектор 8, широкополосный усилитель 9, аналого-цифро-" вой преобразователь 10 (АЦП) пиковых значений, многоканальный накопитель
ll, компаратор 12, генератор 13 тактовых импульсов, двоичный счетчик
l4, цифроаналоговый преобразователь
15 (ЦАП).
Спектрометр работает следующим 25 образом.
Непрерывно облучаемый исследуемый образец помещен в измерительный резонатор 2, который в свою очередь помещен в постоянное магнитное .поле поляризующего магнита 3. Генератор
4 модулирующих импульсов подает на катушки 5 модуляции импульсы тока, приводящие к изменению величины поляризующего магнитного поля в месте расположения исследуемого образца.
Величину постоянного поляризующего магнитного поля и амплитуды импульсов выбирают такими, чтобы резонансные условия для парамагнитног0 об40 разца выполнялись только во время действия импульсов. Затем с генератора 7 строб-импульсов на вход двоичного счетчика 14, находящегося в нулевом состоянии, поступает импульс, разрешающий счет. Генератор 6 программ задает длительность импульсов, количество импульсов и временной интервал между ними, а также время включения генератора 7 строб-импульсов.
Сигнал спинового эха после СВЧ-детектора 8 усиливается широкополосным усилителем 9 ° Затем сигнал поступает на инвертирующий вход компаратора 12, являющийся входом АЦП !О пиковых значений, что приводит к положительному перепаду напряжения на выходе компаратора, этим импульсом включается управляемый генератор 13 тактовых импульсов. Тактовый генератор выдает импульсы, поступающие на вход двоичного счетчика 14. Счетчик считает импульсы до тех пор, пока уровень сигнала на выходе ЦАП 17, согласующего цифровой выход двоичного счетчика 14 с аналоговым инвертирующим входом компаратора 12, не сравняется с уровнем сигнала на неинвертирующем входе компаратора 12.
После этого на выходе компаратора 12 образуется отрицательный перепад напряжения, отключающий генератор 13 тактовых импульсов. При увеличении уровня. сигнала на входе АЦП 10 пиковых значений снова запускается генератор 13 тактовых импульсов, двоичный счетчик 14 продолжает счет до тех пор, пока сигнал на выходе ЦАП
15 не достигнет нового уровня. Процесс подстройки уровня на выходе
ЦАП 15 под уровень сигнала спинового эха продолжается до достижения сигналом эха максимума, после чего состояние. счетчика 14 остается неизменным.
Затем число, зафиксированное на входах счетчика, заносится в память многоканального накопителя 11, после чего задним фронтом строб-импульса генератора 7 счетчик устанавливается в нулевое состояние.
Затем автоматически изменяется интервал между возбуждающими импульсами, а также время включения генератора 7 строб-импульсов. Процесс регистрации амплитуды сигнала эха повторяется, а полученное значение заносится в следующую ячейку памяти многоканального накопителя 11. Таким образом, в память последнего оказывается записана зависимость максимального значения амплитуды сигнала эха от временного интервала между возбуждающими импульсами. С выхода MHGFoKGнального накопителя огибающая сигнала эха подается на отображающее устройство или в ЭМВ для дальнейшей обработки.
Применение предлагаемого спектрометра электронного спинового эха позволяет исключить искажения при ре" гистрации огибающей сигналов эха и с большей точностью проводить изучение динамических характеристик спиновых систем. формул а и з о б р е т е н и я
Спектро;|етр электронного спинового эха, содержащий СВЧ-тракт с СВЧ-генеСоставитель А.Кондратьев
Техред Н .Бонкало Корректор М.Шароши
Редактор Н.Рогулич
Заказ 3695/40
Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ратором и измерительным резонатором, поляризующий магнит, генератор модулирующих импульсов с катушками модуляции, генератор программ, генератор строб-импульсов, когерентный
СВЧ-детектор, широкополосный усилитель, многоканальный накопитель, причем измерительный резонатор внесен в центр зазора поляриэующего магнита, а катушки модуляции помещены в зазоры, образованные поляризующим магнитом и измерительным резонатором, выходы генератора программ соединены с входами генератора модулирующих импульсов, генератора строб-импульсов и многоканального накопителя, вход когерентного СВЧдетектора соединен с выходом СВЧтракта с СВЧ-генератором, а выход— с входом широкополосного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измере242790 4 ний и упрощения регистраций огибающей сигналов спинового эха, в него дополнительно введен анаолого-цифровой преобразователь (АЦП) пиковых.значений, состоящий из компаратора, управляемого генератора, двоичного счетчика и цифроаналогового преобразователя (ЦАП), причем неинвертирующий . вход компаратора является первым
10 входом АЦП пиковых значений и подключен к выходу широкополосного усилителя, а выход соединен с входом управляемого генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, вход установки нуля которого является вторым входом АЦП пиковых значений и подключен к выходу генератора строб-импульсов, а выходы соединены с входами многоканального накопителя и ЦАП, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора.
