Резонансная ячейка спектрометра

 

Изобретение относится к устройствам для исследования свойств веществ методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в миллиметровом диапазоне длин волн. Целью изобретения является обеспечение возможности измерений при сверхнизких температурах без ухудшения чувствительности и разрешающей способности спктрометра. Резонансная ячейка состоит из двух зеркал 1,2, образующих открытий резонатор, и кюветы 6, с крышкой 7, в которой размещается образец 8. Выполнение зеркала 2 составным в виде дифракционной решетки 3 и матрицы капилляров 4, связанных с системой прокачки Не, позволяет достигнуть величш коэффициента отражения электромагнитной волны от зеркала , близкой к единице, а также одновременно создать условия для равномерного растворения Не в во всем объеме камеры растворения. При достижении сверхнизкой температуры через элементы связи 5 в объем резонансной ячейки поступает сигнал от СБЧ-генератора. Посредством перемещения зеркала 1 резонансная ячейка настраивается на резонансную частоту. 1 ил § СЛ

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg @ G 01 N 24/10 з р

"."

1 й

I з

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ1 "ТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4109514/31-25 (22) 27.08,86 (46) 23,01.88.Бюл. ¹ 3 (71) Институт радиофизики и электроники АН УССР (72) А.A.Вертий, И.В.Иванченко, А.А.Луханин, H.À.Ïîïåíêî, С.И.Тарапов, В.И.Троценко и В.ПеШестопалов (53) 538.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1203415, кл. G 01 М 24/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1062580, кл. G 01 N 24/12, !982. (54) РЕЗОНАНСНАЯ ЯЧЕЙКА СПЕКТРОМЕТРА (57) Изобретение QTHocHTcH к устройствам для исследования свойств веществ методом электронного парамагнитного резонанса (ЗПР) в миллиметровом диапазоне длин волн. Целью изобретения является обеспечение возможности измерений при сверхнизких температурах без ухудшения чувствительности и разрешающей способности спктрометра. Резонансная ячейка состоит из двух зеркал 1,2, образующих открытий резонатор, и кюветы 6 с крышкой 7, в которой размещается образец 8 ° Выполнение зеркала 2 составным в виде дифракционной решетки 3 и матрицы капилляров 4, связанных с системой прокачки РНе, позволяет достигнуть величины коэффициента отражения электромагнитной BQJIHbJ от зеркала, близкой к единице, а также одновременно создать условия для равномерного растворения Не в 4Не во всем объеме камеры растворения. При достижении сверхнизкой температуры а

Ю через элементы связи 5 в объем резонансной ячейки поступает сигнал от

СВЧ вЂ генерато. Посредством перемещення зеркала I резонансная ячейка настраивается на резонансную частоту.

1 ил, 1368753

Изобретение относится к устройствам для исследования магнитных свойств веществ методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в мил5 лиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн и может найти применение в ядерной физике, биологии, химии и т.д.

Цель изобретения — обеспечение 1п измерений при сверхнизких температурах без ухудшения чувствительности и разрешающей способности спектрометра.

На чертеже изображена резонансная ячейка спектрометра.

Резонансная ячейка спектрометра состоит из квазиоптического открытого резонатора (OP), образованного сферическим зеркалом 1 и составным 2п зеркалом 2, выполненным в виде дифракционной решетки 3 и расположенной под ней матрицы 4 капилляров.

Возбуждение и вывод энергии из резонансной ячейки происходит через волноводные элементы 5 связи, расположенные на сферическом зеркале 1.

Кювета состоит из изотропного элемента 6 и анизотроп -ой крышки 7.

Внутри ее помешен исследуемый образец 8. Образуюшие решетки 3 ориентированы параллег.ьно вектору возбуждающего квазиопгический ОГ электрического поля Е, а и".рэ: етр решетки

1/ 3 - 1, где l — период дифракционной решетки; ) â длина волны. При этом период дифракционной решетки не намного меньше длины волны, т.е. условие Х < 1, при котором коэффициент отражения СВЧ-поля от зеркала 40

1 1, здесь несколько ослаблено с целью увеличения пропускной способности решетки 3 для 3Не. Матрица сквозных капилляров, диаметр которых

d к (для предотвращения прохождения СВЧ-мощности в подводящий тракт подачи Не, где d — диаметр отверс5 тий; h — критическая длина волны капилляра) расположена на расстоянии п1/2 от дифракционной решетки 3, где 5п

n — целое число. Выбор этого расстояния позволяет создать условия для получения коэффициента отражения СВЧполя GT составного зеркала 2 практически равным 1, так как часть мощно-- 55 ти, проходящей через решетку, будет отражаться от матрицы 4 и синфазно

В<1И11И Заказ 283/44 Т

Произв.-пблигр. пр-тие, г. суммироваться в плоскости дифракционной решетки 3.

Ячейка работает следующим образом.

Через волноводные элементы 5 связи в сферическом зеркале 1 в объеме резонатора возбуждается один иэ собcTBeHHblx типов колебаний. Настройка в резонанс производится при перемещении сферического зеркала 1 вдоль оси резонатора. Параллельно ему перемещается кювета с образцом 8. При этом контроль эа помещением кюветы в максимум магнитного СВЧ-поля осуществляется по максимуму коэффициента передачи резонатора,i Перечисленные процедуры проводятся уже при достижении сверхнизкой температуры и работе рефрижератора в стабильном режиме.

При этом через составное зеркало 2 непрерывно циркулирует ЗНе. Далее при плавном изменении внешнего магнитного поля соленоида Но вблизи значений Н = Н для исследуемого образца мы наблюдаем на выходном элементе 5 сигнал ЭПР.

Формула изобретения

Резонансная ячейка спектрометра, содержащая квазиоптический открытый резонатор, . образованный верхним H нижним зеркалами, волноводные элементы связи и кювету для образца, расположенную между зеркалами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с це1 ью обеспечения измерений при сверхнизких температурах без ухудшения чувствительности и разрешающей способности спектрометра, нижнее зеркало выполнено в виде дифракционной решетки и расположенной пад ней матрицы .сквозных капилляров, связанных с системой прокачки Не, при этом зеркальные полосы, образуюшне дифракционную решетку, ориентированы параллельно вектору возбуждающего открытый езонатор эле.:.трическо-о oëÿ, парам тр решетки „ = 1/ 1 (l, где 1 — период решетки; 3 — рабочая длина волны, диаметр сквозных капилляров г1 < Я, кр где g — критическая длина волны в

g I капилляре, а расстояние от решетки до матрицы капилляров равно и h/2, где и — целое число, причем кювета

„.. я образца расположена с зазором относительно дифракционной решетки.

Поцпис,ое

Ужгород, ул. Проектная, 4