Анализатор концентрации парамагнитных центров

 

C0IO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 (: 01 N 24/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rl, 1Г ".:1 -

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 1073655 (21 ) 39896 1 3/31-25 (22} 16,12.85 (46} 23.01,89. Бюл. )) 3 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (721 Б,R.Kóëèêoâñêèõ, Л.К.Монтволинс кая, Г.И.Ромбак и В.П.Яновский (53} 538.113 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство. СССР

Ф 1073655, кл. G Ol N 24/10, 1974. (54) (57) АНАЛИЗАТОР КОНЦЕНТРАЦИИ

ПАРАМАГНИТК11Х ЦЕНТРОВ по авт. св.

Ф 1073655, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью сокращения времени настройки при изменении амплитуды

f модуляции магнитного поля, он дополнительно содержит два идентичных усилителя с управляемым коэффициентом усиления, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, и задатчик амплитуды модуляции магнитного поля, причем управляющие входы первого и второго усилителей с управляемы коэффициентом усиления подключены к выходу эадатчика амплитуды модуляции магнитного поля, информационные входы - к выходам модуляторов электрического.и магнитного поля соответственно, а выходы - соответственно к электродам модуляции электрического поля на калибровочном образце и к входу усилителя с регулируем)м коэффициентом усиления, выход которого соединен с катушками модуляции магнитного поля.

1453279

Изобретение относится к технике радиоспектроскопии, а именно к аппаратуре количественного анализа веществ методом электронного парамагнит-5 ного резонанса (ЭПР) и является

1 усовершенствованием изобретения по авт. св. В 1073655 °

Педь изобретения — сокращение времени настройки при изменении 10 амплитуды модуляции магнитного поля.

На чертеже изображена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит электромагнит l, соединенный с блоком 2 управ- 15 ления, рабочий резонатор 3 с исследуемым 4 и калибровочным образцами

5, блок 6 СВЧ, модулятор 7 с задатчиком 8 амплитуды модуляции и катушки 9 модуляции .магнитного поля, мо- 20 дулятор IO и электроды ll модуляции электрического поля на калибровочном образце 5, блок 12 регистрации на частоте модуляции магнитного поля, блок 13 регистрации на частоте моду- 25 ляции электрического поля, вычитающий усилитель 14, первый 15 и второй

16 усилители с управляемым коэффициентом усиления и усилитель 17 с регулируемым коэффициентом усиления, причем входы вычитающего усилителя

14 соединены с выходами блоков 12 и

13 регистрации на частоте модуляции магнитного поля и на частоте модуляции электрического поля, сигнальные входы которых подключены к выходу блока 6 СВЧ, соединенного по входу с рабочим резонатором 3, опорный вход блока 12 регистрации на частоте модуляции магнитного поля объединен . 40 с информационным входом усилителя

16 с управляемым коэффициентом усиления и подключен к выходу модулятора 7, опорный вход. блока 13 регистрации на частоте модуляции электрического поля объединен с информационным входом усилителя 15 с управляемым коэффициентом усиления. и подключен к выходу модулятора 10, управляющие входы усилителей 15 и

16 соединены с выходом задатчика 8 амплитулы модуляции магнитного по- ля, а выходы — соответственно с электродами модуляции электрического поля на калибровочном образце 5 и с входом усилителя 17 с регули55 руемым коэффициентом усиления,. выход которого подключен к катушкам

9 модуляции магнитного поля.

Анализатор работает следунщим образом, Исследуемый 4 и калибровочный 5 образцы помещают в.одну и ту же область резонатора 3, расположенную между полюсными наконечниками электромагнита 1, и облучают электромагнитным излучением от блока.6

СВЧ. Задание начального значения магнитного поля и его развертка осуществляется блоком ? управления.

Модуляция магнитного поля на исследуемом и калибровочном образцах производится с помощью катушек мо"„ . дуляции 9, на которые подается сигнал частоты д . Изменение магнитного поля во времени Hg(t) на исследуемом и калибровочном образцах без учета развертки магнитного поля описывается выражением

Н,(t) 2нмз1пЯ1ее где Н „ - амплитуда модуляции магнитного поля

I.

Модулирующее магнитное поле частотой Я прикладывают к калибровочному образцу с помощью электродов

ll что эквивалентно модуляции магнитного поля только на калибровочном образце по закону

H2(t) = A(Fo+ Емз1пЯ й)

1 где А — коэффициент, характеризующий смещение .резонансного значения магнитного поля калибровочного образца при воздействии на него электрического поля;

E — начальное значение напряжено ности электрического поля;

Ем — амплитуда модуляции электрического поля.

Значение поля Fg выбирается таким, чтобы совместить . центры линий

ЭПР ис следуемо ro 4 и калибр о вочно го

5 образцов.

На выходе блока 12 регистрации на частоте модуляции магнитного поля регистрируется суммарный сигнал ЭПР от исследуемого 4 и калибровочного

5 образцов, а сигнал ЭПР от калибровочного образца 5 на частоте 6) модуляции электрического поля, приложен". ного к калибровочному образцу, регистрируется по выходе блока 13 регистрации, В начале настройки устройства при наличии в резонаторе 3 только калибровочного образца 5 про3279

4 чивает идентичность сигналов ЭПР калибровочного образца 5, которые регистрируются на частоте М, моду5 ляции магнитного поля и на частоте модуляции „электрического поля, Составитель F..Ìàêîëêèí

Редактор Л,Зайцева Техред M.Õîäàíè÷ Корректор H.Муска т

Заказ 7276/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

145 изводится выравнивание коэффициентов передачи тактов регистрации сигналов

ЭПР от калибровочного образца 5 на частоте и, модуляции магнитного поля и на частоте M модуляции электричеса кого поля, Выравнивание коэффициентов передачи этих трактов осуществляется путем изменения коэффициента усиления усилителя 17 .до попного исчезновения раэностного сигнала на выходе вычитающего усилителя 14, что гарантирует полную идентичность спектров ЭПР от калибровочного образца,5, регистрируежпс на частоте Q, модуляции магнитного поля и на частоте ц модуляции электрического поля.

В процессе изменения амплитуды модуляции магнитноro поля, обусловленного необходимостью оптимизации условий регистрации сигналов ЭПР исследуемых образцов, выходной сигнал задатчика 8 амплитуды модуляции магнитного поля в одинаковой сте- . пени изменяет коэффициенты передачи усилителей 15 и 16 с управляемым коэффициентом усиления, что обеспе.В качестве калибровочного поля

Э+ использовался кристалл ZnWO< Cr

Начальная настройка трактов регисФрации сигналов ЭПР на частоте модуляции магнитного поля и на частоте модуляции электрического поля и изменения,коэффициентов передачи этих трактов с помощью двух иден" тичных усилителей обеспечивают идентичность сигналов ЭПР калибровочного образца на частоте модуляции магнитного поля и на частоте модуляции

20 электрического поля а погрешностью, не превышалцей lX в диапазоне изменения амплитуды модуляции магнитного поля от 0 до 20 Гс, и позволяют сократить время настройки анализатора

2g в процессе изменения амплитуды модуляции магнитного поля при использовании исследуемых образцов с разной шириной линии.