Измеритель времен жизни молекул
Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - сокращение времени измерений, повышение чувствительности и обеспечение возможности измерения жидких образцов. Измеритель времен жизни молекул работает следующим образом. Исследуемый образец помещают в одно из плеч измерительной ячейки 2, выполненной в виде спаренного полоскового ответвителя, и размещают в термостате 3. Посредством вентиля 12, вакуумного резервуара 13 и вакуумного насоса 14 создают необходимое разрежение. Нагревают измерительную ячейку 2, на вход которой подается серия высокочастотных электрических сигналов с синтезатора частот 1. Сигналы с выходов вторичных трактов спаренного полоскового ответвителя поступают в опорный и измерительный каналы измерителя, детектируются детекторами 5 и 6, усиливаются усилителями 7 и 8. Блок памяти 10 фиксирует величину разностного сигнала. Для каждой частоты из предыдущего сигнала вычитают последующий, затем сигналы интегрируют по частотам для каждой серии измерений, строят изолинии полученных амплитуд резонансного поглощения энергии высокочастотных колебаний молекулами воды при переходе их из связанного центрами адсорбции состояния в свободное, находят величины их максимумов и их координаты в зависимости от частоты синтезатора частот 1 (время жизни молекул на центрах адсорбции) и времени экспозиции (сушки). Сравнение полученных спектров в блоке сравнения 11 позволяет сделать заключение о природе, составе, концентрации компонент, входящих в исследуемое вещество. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G Ol N 22 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР (21) 4371163/24-09 (22) 28.01.88 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (75) Ю. Н. Юдин и Л. К. Клюкина (53) 621.317.39 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 473086, кл. G 01 N 22/00, 1975.
Авторское свидетельство СССР № 656593, кл. А 01 G 7/00, 1979. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕН )КИЗНИ
МОЛЕКУЛ (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения — сокращение времени измерений, повышение чувствительности и обеспечение возможности измерения жидких образцов. Измеритель времен жизни молекул работает следующим образом. Исследуемый образец помещают в одно из плеч измерительной ячейки 2, выполненной в виде спаренного полоскового ответвителя, и размещают в термостате 3.
Посредством вентиля 12, вакуумного резервуара 13 и вакуумного насоса 14 создают необходимое разрежение. Нагревают измерительную ячейку 2, на вход которой по„„80„„ 1601565 А 1 дается серия высокочастотных электрических сигналов с синтезатора частот I. Сигналы с выходов вторичных трактов спаренного полоскового ответвителя поступают в опорный н измерительный каналы измерителя, детектируются детекторами 5 и 6, усиливаются усилителями 7 и 8. Блок памяти 10 фиксирует величину разностного сигнала.
Для каждой частоты из предыдущего сигнала вычитают последующий, затем сигналы интегрируют по частотам для каждой серии измерений, строят изолинии полученных амплитуд резонансного поглощения энергии высокочастотных колебаний молекулами воды при переходе их из связанного центрами адсорбции состояния в свободное, находят величины их максимумов и их координаты в зависимости от частоты синтезатора частот 1 (время жизни молекул на центрах адсорбции) и времени экспозиции (сушки) . Сравнение полученных спектров в блоке сравнения 11 позволяет сделать заключение о п ри роде, соста ве, концентрации компонент, входящих в исследуемое вещество. 1 ил.
1601565
20
Формула изобретения
45
Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, служит для изучения времен жизни полярных молекул на центрах адсорбции и может быть использовано в экологии для нахождения предельно допустимой концентрации токсических веществ, в медицине для диагностики заболеваний человека и животных, в сельском хозяйстве для определения сортов и болезней растений, в криминалистике для идентификации веществ и т. д.
Целью изобретения является сокращение времени измерений, повышение чувствительности и обеспечение. возможности измерения жидких образцов.
На чертеже приведена функциональная схема измерителя времени жизни молекул.
Измеритель содержит синтезатор. 1 частот, измерительную ячейку 2, термостат 3, блок 4 регистрации, включающий в себя первый и второй детекторы 5 и 6, первый и второй усилители 7 и 8, дифференциальный усилитель 9 вычислительный блок
10 и блок 11 сравнения, вентиль 12, вакуумный резервуар 13 и вакуумный насос 14.
Измеритель времен жизни молекул работает следующим образом.
Исследуемое вещество, например вытяжку из листа растения, разбавляют дистиллированной водой, добавляют веществометку, например крахмал, одну — две капли полученной смеси — исследуемый образец— помещают в одно из плеч (измерительное плечо) измерительной ячейки 2,, например, между основным и первым вторичным трактом спаренного полоскового ответвителя.
Измерительную ячейку помещают в термостат 3. Затем открывают вентиль 12, при этом с помощью вакуумного резервуара 13 и вакуумного насоса 14 в термостате 3 создается необходимое разряжение. Затем нагревают измерительную ячейку 2, например, с помощью инфракрасного нагревателя, при этом из исследуемого образца начинает испаряться вода. С синтезатора 1 на вход измерительной ячейки 2 подается серия высокочастотных электрических сигналов, например, в диапазоне 0,5=
400 МГц с шагом перестройки 0,5 — 2 МГц.
Сигналы с выходов первого и второго вторичных трактов спаренного полоскового ответвителя поступают в измерительный и опорный каналы измерителя, детектируются детекторами 5 и 6, усиливаются усилителями 7 и 8, в дифференциальном усилителе 9 из сигнала измерительного канала вычитается сигнал опорного канала, полученная величина фиксируется,в памяти блока 10.
Для каждой частоты из предыдушего сигнала вычитают последующий, затем сигналы интегрируют по частотам для каждой серии измерений, строят изолинии полученных амплитуд резонансного поглощения энергии высокочастотных колебаний молекулами воды при переходе их из связанного центрами адсорбции состояния в свободное, находят величины их максимумов и их координаты в зависимости от частоты синтезатора 1 частот (время жизни молекул на центрах . адсорбции) и времени экспозиции (сушки). Полученные спектры с помощью блока 11 приводят в соответствие с координатами спектров метки и сравнивают с имеющимися в памяти блока 11 спектрами, что позволяет сделать заключение о природе, составе, концентрации компонент, входящих в исследуемое вещество.
Измеритель позволяет также измерять знак электрического заряда центра адсорбции, для чего один из детекторов 5 или 6 включают встречно, а исследуемый образец помещают в оба плеча спаренного полоскового ответвителя, образующего измерительную ячейку 2. При таких измерениях измерительная ячейка 2 может быть выполнена в виде одинарного полоскового ответвителя, при этом детекторы 5 и 6 включают в его вторичный тракт встречно.
Для исключения промахов измерений целесообразно использовать измерительные ячейки разового применения.
Измеритель времен жизни молекул, содержащий последовательно соединенные высокочастотный генератор, измерительную ячейку, помещенную в термостат, и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени измерений, повышения чувствительности и обеспечения возможности измерения жидких образцов, высокочастотный генератор выполнен в виде синтезатора частот, измерительная ячейка выполнена в виде спаренного полоскового ответвителя, причем исследуемый образец помещен между основным и первым вторичным трактом спаренного полоскового ответвителя, блок регистрации выполнен в виде последовательно соединенных первого детектора, первого усилителя, дифференциального усилителя, вычислительного блока и блока сравнения, выход которого является выходом блока регистрации, последовательно соединенных второго детектора, вход которого соединен с выходом второго вторичного тракта спаренного полоскового ответвителя, и второго усилителя, выход которого соединен вторым входом дифференциального усилителя, термостат выполнен герметнзированным, введены последовательно соединенные трубопроводом вентиль, вход которого соединен с термостатом, вакуумный резервуар и вакуумный насос.
