Спектрометр

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, в частности к микроволновой спектроскопии. Цель изобретения - увеличение чувствительности и измерение электродипольных моментов уровней. С целью увеличения чувствительности источник СВЧ - сигнала выполнен в виде оротрона. Вакуумный баллон 1 оротрона разделяется радиопрозрачной для излучения герметичной перегородкой 2, расположенной между зеркалом 3 и периодической структурой 4. Штарк - электрод 6 и акустический детектор 5 размещены в полости, образованной между зеркалом 3 и перегородкой 2. Эта полость снабжена патрубком 7 для напуска исследуемого газа и служит поглощающей ячейкой. Для того чтобы Штарк - электрод 6 вносил малое затухание в резонатор, он выполнен радиопрозрачным. В качестве Штарк - электрода использована одномерная проволочная сетка, жестко закрепленная на металлической оправке и соединенная с корпусом 1 оротрона через изолирующие держатели. При измерении электродипольных моментов уровней на Штарк - электрод подается дополнительное постоянное электрическое напряжение от источника 11, вследствие чего линии поглощения смещаются, и по величине смещения вычисляют электродипольные моменты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 01 Н 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЙИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4234374/24-09 (22) 21.04.87 (46) 30.05.89. Бюл. 11р 20 (71) Институт спектроскопии Ан СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт физико-технических и радио- технических измерений (7 2) Б. С. Думеш, В. П, Костромин и Ф. С. Русин (53) 621. 396. 39 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1355915, кл. G 01 N 22/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

1l 785696, кл. G Ol N 22/00, 1980. (54) СПЕKTPOMETP (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, в частности к микроволновой спектроскопии. Цель изобретения — увеличение чувствительности и измерение электродипольных моментов уровней. С целью увеличения чувствительности источник СВЧ-сигнала . выполнен в виде оротрона. Вакуумный баллон 1 оротрона разделяется радио-.

) - . f..SU„„1483345 A1

2 прозрачной дпя излучения герметичной перегородкой 2, расположенной между зеркалом 3 и периодической структурой 4. Штарк-электрод 6 и акустический детектор 5 размещены в полости, образованной между зеркалом 3 и перегородкой 2 ° Эта полость снабжена патрубком 7 для напуска исследуемого газа и служит поглощающей ячейкой. Для того, чтобы Штарк-электрод 6 вносил малое затухание в резонатор, он выполнен радиопрозрачным. В качестве

Штарк-электрода использована одномерная проволочная сетка, жестко закрепленная на металлической оправке и соединенная с корпусом 1 оротрона через изолирующие держатели. При измерении злектродипольных моментов уровней на

Штарк-электрод подается дополнительное постоянное электрическое нелрянение от источника 11, вследствие чего линии поглощения смещаются, и по ве- 2 личине смещения вычисляют электроди" польные моменты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фрр

1483345

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, в частности к микроволновой спектроскопии.

Целью изобретения является увели5 чение чувствительности и измерение электродипольных моментов уровней.

С этой целью вакуумный баллон оротрона разделен прозрачной для излучения герметичной перегородкой, расположенной между зеркалом и,периодической структурой. Штарк-электрод и акустический детектор размещены в полости, образованной между зеркалом и перегородкой. Эта полость снабжена патрубком для напуска исследуемого газа и служит поглощающей ячейкой.

При этом открытый резонатор, образованный зеркалом и периодической структурой, является общим для источ >О ника излучения и поглощающей ячейки, Для того, чтобы Птарк-электрод вносил малое затухание в резонатор, он выполнен прозрачным для излучения, На фиг. 1 приведена электрическая 25 структурная схема спектрометра; на

4иг. 2 — конструкция многосеточного

Штарк-электрода.

Спектрометр состоит из оротрона, корпус 1 которого разделен дополни- З< тельной радиопрозрачной перегородкой

2, расположенной между зеркалом 3 и периодической структурой 4, на высоковакуумную часть, где расположена периодическая структура 4 и проводится электронныи пучок, и низковакуум35 ную часть, которая включает зеркало

3, акустический детектор 5, Птаркэлектрод 6 и патрубок 7 для напуска исследуемого газа, источника 8 пере- 4О менного напряжения, синхронного детектора 9, индикатора 10 и источника

l1 постоянного напряжения.

В качестве Итарк-электрода использована одномерная проволочная сетка

1 2, жестко закрепленная на металли-. ческой оправке 13 и соединенная с корпусом оротрона 1 через изолирующие держатели 14.

Спектрометр работает следующим образом,.

Оротрон вводится в режим генерации. На Штарк-электрод подается от источника 8 переменное напряжение в виде меандра с частотой повторения

f 4 10 кГц. При совпадении частоты линии поглощения в исследуемом газе с частотой излучения поглощаемая газом энергия меняется с частотой мо4 дуляции f . При этом в газе возникает звуковая волна с частотой Г, которая принимается акустическим детектором 5. Электрический сигнал с вьг хода акустического детектора 5 детектируется синхронным детектором 9 и регистрируется индикатором 10.

При измерении электродипольных моментов уровней на Итарк-электрод подается дополнительное постоянное электрическое напряжение от источника 11, вследствие чего линии Поглощения смещаются, и по величине сме< щения вычисляют электродипольные моменты переходов.

Формула изобретения

1. Спектрометр, содержащий источник СВЧ-излучения, поглощающую ячейку с исследуемым rаэом, в которой установлен Штарк-электрод, подключенный к источнику переменного напряжения, последовательно соединенные акустический детектор, подключенный к поглощающей ячейке, синхронный детектор, второй вход которого соединен с источником переменного напряжения, и индикатор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения чувствительности, источник СВЧ-сигнала выполнен в виде оротрона, внутри резонатора которого между зеркалом и периодической структурой устаноВлена герметизирующая радиопроэрачная перегородка, при этом поглощающая ячейка образована участком резонатора между герметизирующей перегородкой и зеркалом, Штарк-электрод выполнен радиопрозрачным, а корпус оротрона снабжен патрубком для напуска исследуемого газа.

2. Спектрометр по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что Штарк-электрод выполнен в виде одномерной проволочной сетки, установленной перпендикулярно оси резонатора оротрона, элементы которой параллельны пазам периодической структуры.

3. Спектрометр по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью измерения электродипольных моментов уровней, Штарк-электрод выполнен s виде набора взаимных и электрически изолированных одна от другой одномерных проволочных сеток, установленных перпендикулярно оси резонатора оротрона, элементы которых параллельны

f2

Цгиа. 2

Со ставитель В. Гончаров

Редактор А. Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2821/41 Тираж 789 Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1 периодической структуре, причем четные одномерные проволочные сетки соединены с корпусом оротрона, нечет483345 6 ные — с источником переменного напряжения и введенным источником посто- янного напряжения.