Способ построения эпр-томограммы

 

Изобретение относится к области магнитной интроскопии, конкретно к томографии на электронном парамагнитном резонансе. Способ может быть использован при исследованиях и контроле внутренней структуры вещества ,в частности, для определения функции объемного распределения парамагнитных центров в образце и характера взаимодействия между ними без его разрушения. Целью является повышение точности и достоверности построения томограммы. На образец, помещенный в переменное магнитное поле, налагают постоянное магнитное поле, измеряют величины левого и правого пиков первой производной сигнала ЭПР и расстояние между ними, определяют масштабный параметр и масштабные точки сигнала ЭПР, измеряют в масштабных точках интенсивности сигнала ЭПР и определяют моменты сигнала ЭПР, налагают дополнительно градиентное поле, измеряют величины левого и правого пиков первой производной сигнала ЭПР, расстояние между ними, определяют масштабный параметр и масштабные точки сигнала ЭПР, измеряют в масштабных точках интенсивность сигнала ЭПР и определяют моменты сигнала ЭПР, меняют по крайней мере два раза ориентацию образца, определяют каждый раз моменты сигнала ЭПР и на основании моментов сигнала стоят ЭПР-томограмму. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg) 4 G 01 N 24/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249436/24-25 (22) 26.05.87 (46) 30.04.89. Бюл. № 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) А. Н. Терентьевский (53) 538.113 (088.8) (56) Якименко О. Е. и др. ЭПР-томография твердых тел с использованием эффектов быстрого прохождения.— Доклады АН

СССР. Т. 268, 1983, № 2, с. 384 — 388.

Ким А. А., Горелкинский Ю. В. Восстановление истинного распределения дефектов в образце при измерениях методом ЭПРспектроскопии. Известия АН Каз. CCP. Cep. физ.-мат., 1982, № 4, с. 33 — 36. (54) СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ЭПР-ТОМОГРАММЫ (57) Изобретение относится к магнитной интроскопии, конкретно к томографии на электронном парамагнитном резонансе. Способ может быть использован при исследованиях и контроле внутренней структуры вещества, в частности для определения функ1

Изобретение относится к магнитной интроскопии, конкретно к томографии на электронном парамагнитном резонансе, и может быть использовано при исследованиях и контроле внутренней структуры вещества, в частности для определения функции объемного распределения парамагнитных частиц в образце и характера взаимодействия между ними без его разрушения.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности построения томограммы.

На чертеже представлены ЭПР-сигналы поглощения природного алмаза без гради„„Я0„„1476362 А 1 ции объемного распределения парамагнитных центров в образце и характера взаимодействия между ними без его разрушения.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности построения томограммы.

На образец, помещенный в переменное магнитное поле, налагают постоянное магнитное поле, измеряют величины левого и правого пиков первой производной сигнала ЭПР и расстояние между ними, определяют масштабный параметр и масштабные точки сигнала ЭПР, измеряют в масштабных точках интенсивности сигнала ЭПР и определяют моменты сигнала ЭПР, налагают дополнительно градиентное поле, измеряют величины левого и правого пиков первой производной сигнала ЭПР, расстояние между ними, определяют масштабный параметр и масштабные точки сигнала ЭПР, измеряют в масштабных точках интенсивность сигнала

ЭПР и определяют моменты сигнала ЭПР, меняют по крайней мере два раза ориентацию образца, определяют каждый раз моменты сигнала ЭПР и на основании моментов сигнала стоят ЭПР-томограмму. 1 ил.

2 ентного магнитного поля (кривая ) и с градиентом магнитного поля (кривая 2) .

Способ построения ЭПР-томограммы иллюстрируется на конкретном образце — природном алмазе. Структура исследуемого алмаза насыщена дефектами, ответственными за ЭПР-сигнал. Плотность дефектов варьируется по объему образца от точки к точке, следовательно, ЭПР-сигналы от малых объемов образца, находящихся на расстоянии друг от друга, отличаются своими параметрами (интенсивность, ширина, форма), зависящими от данного количества маг1476362

I (,44 X2)2

x à 2-8i 1"1

M.t t -2X 1п2+А(1-2Х2 1п2)) + (. (M-1) У (M(Pх 6,2- Й М+

Формула изобретения

55 нитных частиц в данном объеме и характера взаимодействия между ними (диполь-дипольное, обменное взаимодействие, дисперсия, насыщение и т. д.) . .В силу этого результирующий ЭПР-сигнал является некоторой интегральной характеристикой, отображающей неодинаковую плотность магнитных частиц по объему образца, и его форма отлична от идеальной формы Лоренца или

Гаусса. Именно такой ЭПР-сигнал от природного алмаза получен при наложении на где а — параметр дисперсии;

M=1+y Í, TIT2 — параметр насыщения;

Н вЂ” Ho

Х= — безразмерный параметр: измеряют параметр дисперсии а и положение максимальных значений левого XL и правого ХЯ пиков первой производной. Ограничивают необходимым интервалом (Х<, Х2) экспериментальный ЭПР-сигнал. В целочисленных масштабных точках ограниченного интервала измеряют интенсивность ЭПРсигнала. На основании аналитических выражений для моментовi-элемента на интервале (Xь Х/+1):

W b В".а (Н) — Х вЂ” 6X, (Н;) =5 Х + Х в 8 у5 (Н, )=19 Х +11 Х (Н;) =41 Х7+23 Х8;

W2 b W" а, где W — масштабный параметр, а параметры а и b в левом полупространстве (Х(0):

Y (X,+ i) — Y (Х,)

b=y (Xi+i)+alX+il (b)0) в правом полупространстве (Х)0):

l Y (X)l — l)" (X+I)l 0).

i i+I

b=y (Х;) — а Х;, 20

50 образец переменного и постоянного магнитных полей и показан на чертеже (кривая 1).

Для измерения моментов определяют мак. симальные значения левого и правого пиков первой производной этого сигнала. В соответствии с выражениями для формфактора

Лоренца у„ и формфактора Гаусса; определяют моменты -элемента и методом их суммирования измеряют моменты экспериментального ЭПР-сигнала, форма которого отличается от идеальной формы Лоренца (Гаусса) .

Результирующий момент для сигнала с «неидеальным» формфактором Лоренца запишется в виде суммы (Н )= (Н >

При необходимости на том же интервале и в том же масштабе определяют моменты

ЭПР-сигнала с идеальной формой Лоренца (на чертеже кривая 2). Накладывают градиентное магнитное поле. Уже описанным способом для уширенного градиентным магнитным полем экспериментального ЭПРсигнала определяют параметр дисперсии и, масштабный уширенный параметр Wy и в тех же целочисленных масштабных точках уширенного интервала (Х|, Х2) по приведенным аналитическим выражениям измеряют моменты. При этом осуществляют коррекцию, заключающуюся в том, что в процессе измерения в аналитических выражениях заменяют масштабный параметр W на уширенный масштабный параметр )Ц, . Далее при построении ЭПР-томограммы выполняют такие операции, что и обычно (изменяют постоянное магнитное поле на малую величину, смещая резонансную плоскость, вращают образец и т. д.), каждый раз измеряя моменты ЭПР-сигнала описанным способом и на основании численных значений моментов с учетом анализа взаимодействия между частицами, дисперсии и поглощения строят ЭПР-томограмму.

Способ построения ЭПР-томограммы, заключающийся в том, что на образец, помещенный в переменное магнитное поле, налагают постоянное и градиентное магнитные поля, измеряют интенсивность сигнала

ЭПР, меняют ориентацию образца, измеряя каждый раз интенсивность сигнала ЭПР, 1476362

Соста ви тель А. Федоро в

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 2118/44 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москв а, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 и на основании этого строят ЭПР-томограмму, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности построения томограммы, в образце, помещенном в переменное и постоянное магнитные поля, ре гистрируют сигнал ЭПР, измеряют величины левого и правого пиков первой производной сигнала и расстояние между ними, определяют масштабный параметр и масштабные точки сигнала, измеряют в масштабных точках интенсивности сигнала и определяют моменты сигнала ЭПР, налагают в дополнение к постоянному градиентное магнитное поле, регистрируют сигнал ЭПР, измеряют величины левого и правого пиков первой производной сигнала, расстояние между ними, определяют масштабный параметр и масштабные точки сигнала, измеряют в масштабных точках интенсивность сигнала и определяют моменты сигнала ЭПР, меняют по крайней мере два раза ориентацию образца, определяют каждый раз моменты сигнала ЭПР и на основании моментов сигнала строят ЭПР-томограмму.