Устройство для стабилизации резонансных условий в магниторезонансном спектрометре

 

Изобретение может быть использовано в исследованиях с применением магниторезонансного метода, в частности в экспериментах по определению электрических дипольных моментов частиц , ядер, молекул, в которьпс длительное время и с высокой точностью долзкны быть выполнены резонансные, условия в спектрометре. Цель - повышение точности измерений. Устройство для стабилизации резонансных условий в магниторезонансном спектрометре содержит квантовый самогенерируюЕций магнитометр и выходной делитель частоты с коэффициентом деления, равным отношению гиромагнитного отношения для рабочего вещества датчика к гиромагнитному отношению для используемых частиц в пучке. Дополнительно в устройство введены N аналогичных магнитометров , N последовательно соединенных смесителей и делитель частоты с коэффициентом деления N + 1. При этом входы первого смесителя соединены с выходами первых двух магнитометров, выход каждого последующего магнитометра соединен с входом соответствующего последующего смесителя, а выход последнего N-ro смесителя соединен с входом делителя частоты на N + 1, выход которого соединен с входом делителя частоты. 1 ил. с (Л со 9д 00 si СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ao>SUau (5D 4 1

Щс)Р(оил ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4009308/31-25 (22) 14 ° 01.86 (46) 23.01.88. Бюл. В 3 (71) Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова (72) 10.В.Борисов и С.Н.Иванов (53) 539.143.43(088.8) (56) Никитенко И.В. и др. Двухканаль ный стабилизатор магнитного поля с индукцией 1-10 мкТ. Сообщения ОИЯИ.

Р13-12847. — Дубна, 1979, с. 3-6.

Авторское свидетельство СССР

И 919477, кл. G 01 И 24/06, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕ-

ЗОНАНСНЫХ УСЛОВИЙ В МАГНИТОРЕЗОНАНСНОМ СПЕКТРОИЕТРЕ (57) Изобретение может быть использовано в иссЛедованиях с применением магниторезонансного метода, в частности в экспериментах по определению электрических дипольных моментов частиц, ядер, молекул, в которых длительное время и с высокой точностью должны быть выполнены резонансные условия в спектрометре. Цель — повышение точности измерений. Устройство для стабилизации резонансных условий в магниторезонансном спектрометре содержит квантовый самогенерирующий магнитометр и выходной делитель частоты с коэффициентом деления, равным отношению гиромагнитного отношения для рабочего вещества датчика к гиромагнитному отношению для используемых частиц в пучке. Дополнительно в устройство введены N аналогичных магнитометров, N последовательно соединенных смесителей и делитель частоты с коэффициентом деления N + 1. При этом входы первого смесителя соединены с выходами первых двух магнитометров, выход каждого последующего магнитометра соединен с входом соответствующего последующего смесителя, а выход последнего N-ro смесителя соединен. с входом делителя частоты на N + 1, выход которого соединен с входом делителя частоты. 1 ил.

1 136

Изобретение относится к экспериментальиой физике и может быть использовано в исследованиях с применением магниторезонансного метода, B частности в экспериментах по рпределению электрических дипольных моментов частиц, ядер, молекул, в которых длительное время и с высокой точностью должны быть выполнены резонансные .условия в спектрометре.

Цель изобретения — повышение точ-. ности измерений.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устрбйство состоит из N + 1 квантовых самогенерирующих магнитометров !.1 — 1.N+1,N смесителей 2.1-2.N, делителя 3 частоты с коэффициентом деления М + 1 и выходного делителя 4 частоты. Н смесителей 2.1-2.Б соединены между собой последовательно и рассчитаны на сумму частот сигналов, поступающих на их входы. Входы первого смесителя соединены с выходами первых двух магнитометров, входы второго смесителя соединены с выходом третьего магнитометра и выходом первого смесителя и т.д. Выход. N-ro смесителя ?.N соединен с делителем 3 частоты, выход которого соединен с входом выходного делителя 4 частоты, а его выход соединен с соленоидом спектрометра.

Каждый смеситель представляет собой нелинейный элемент, на котором

О происходит перемножение входных напряжений, и паласовой фильтр, выделяющий из множества колебаний комбинационных частот сигнал с суммарной частотой. Следует выбирать такой тип смесителя, который обеспечивает низкий уровень шума и достаточное подавление нежелательных колебаний комбинационных частот.

Последовательное соединение N смесителей обеспечивает получение напряжения с частотой, равной сумме частот сигналов N + 1 квантовых самогенерирующих магнитометров. В одном из магнитометров предусмотрена возможность управления его частотой генерации для того, чтобы можно было менять в небольших пределах суммарную частоту на выходе последнего смесителя. Это необходимо для точной, настройки и эпизодической корректировки резонансных условий в спектрометре. Управлять частотой генерации

8751 2 магнитометра можно, если в его цепи обратной связи установить перестраиваемый фазовращатель, либо использовать небольшой соленоид с током, соз5 дающий локальное магнитное поле вокруг датчика магнитометра.

Коэффициент деления делителя 3 частоты равен 11 + 1, а коэффициент деления делителя 4 равен ф / tco, где, И + 1 — количества магнитометров;

/ — гиромагнитное отношение для рабочего вещества датчика магнитометра; — гиромагнитное отношение для исследуемых в спектрометре частиц.

Устройство работает следующим образом, Квантовые магнитометры 1.1-1.N+1 с датчиками, расположенными вокруг рабочего объема спектрометра, выбаратывают сигналы с частотами ь ;= "Н„ (где Н . — напряженность магнитного

1 поля в точке, где расположен i-й датчик)» поступающие на входы смесите25 лей. Последний смеситель 2.N вырабатывает сигнал с суммарной частотой, пропорциональной средней по N + 1 точкам напряженности магнитного поля !

i=t =1

Этот сигнал поступает на вход делителя частоты с коэффициентом деления И + 1. С выхода делителя 4 час1

Я+1

35 таты сигнал с частотой

3- —.а о д которая является резонансной для исследуемых частиц, поступает на соленоид, создающий осциллирующее поле в.

4р спектрометре

Устройство обеспечивает быстродействующую стабилизацию резонансных условий в спектрометре, поскольку частота и фаза выходного сигнала дели45 теля синхронно меняются в соответствии с флуктуациями средней по заданному объему напряженности магнитного поля и осциллирующее поле остается резонансным.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации резонансных условий в магниторезонансном спектрометре, содержащее квантовый самогенерирующий магнитометр и вы-. ходной делитель частоты с коэффициентом деления, равным отношению гиромагнитного .отношения для рабочего ве1368751 ф +4K

Составитель В.Иайоршин Техред М,Дидык Корректор О. Кундрик

Редактор В.Петраш

Заказ 283/44

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. щества датчика к гиромагнитному отношению для используемых частиц в пучке, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены N аналогичных магнитометров, N последовательно соединенных смесителей и делитель частоты с коэффициентом деления на N + 1, причем входы первого смесителя соединены с выходами первых двух магнитометров, выход каждого последующего магнитометра соединен с входом соответствующего последующего смесителя, а выход последнего И-го смесителя соединен с входом делителя частоты на N + 1, выход которого соединен с входом выходного делителя частоты.