Спектрометр двойного эпр-гамма-резонанса

 

Изобретение относится к резонансной спектроскопии и может быть использовано в спектроскопии гаммамагнитного резонанса. Целью изобретения является уменьтаенне времени регистрации спектра за счет увеличения количества исследуемого вещества ..Цель достигается за счет того, что в качестве ячейки используется сборка из п() волноводов, в которой располагается кювета, состоящая из п секций, в каждой из которых находится исследуемое вещество. С увеличением числа п увеличивается количество вещества до необходимого. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСГ1У БЛИН

А1 а91 Я0 ии (5!) 5 С О! Н 24/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГННТ ССО (21) 4638265/25 (22) 07.12,88 (46) 15.05.9!, Вюл. Ф 18 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.Н.Кирова (72) Н.П.Федоров и B.М.Фальконич (53) 538.69.083.2.539,122 (088.8) (56) Lock I.À., Reichert S.F. Mossbauer-Electron ПаЫе Везопапсе in

NH4 (Ре, Ai.)(S04)z !2 Н 0

Nagn. Res, !972, 7, 74-81.

Авторское свидетельство СССР

У 1332206, кл. С 01 Н 24/ln; 1985, (54) СПЕКТРОИЕТР ДВОЙНОГО ЗПР-ГАИМА:. РЕЗОНАНСА

Изобретение относится к резонансной спектроскопии и может быть использовано в спектроскопии гаммамагнитного резонанса.

Целью. изобретения является уменьшение времени регистрации спектра за счет увеличения количества исследуемого вещества.

На фиг.1 изображена функциональная схема спектрометра двойного электронного парамагнитного резонанса ЭПР-гамма-резонаноа; на фиг. 2— .конструкция измерительной ячейки спектрометра.

Спектрометр (фиг.1) содержит источник 1 постоянного магнитного поля (сверхпроводящий соленоид), размещенный на допплеровском приводе 2,месс,бауэровский источник 3 гамма-излуче ния, детектор 4 гамма-излучения.Секционированная кювета помещена в

2 (57) Изобретение относится к резонансной спектроскопии и может, быть использовано в спектроскопии гамма- магнитного резонанса. Целью изобретения является уменьшение времени регистрации спектра за счет увеличения количества исследуемого вещества.. Цель достигается за счет того, :что в качестве ячейки используется сборка из n(n >1) волноводов, в которой располагается кювета, состоящая из и секций, в каждой из которых находится исследуемое вещество. С увеличением числа и увеличивается количество вещества до необходимого.

2 -.ил °

С: (фиг.2) измерительную ячейку 5,которая соединена с сверхвысокочастотным

СВЧ-делителем 6 (кольцевым, например, при числе каналов и 2 2, или тройником при n = 2), а с другой стороны соединена с СВЧ-сумматором 7 (конструкция та же, что и у СВЧ-делителя). СВЧделитель 6 соединен с СВЧ-генератором

8, а СВЧ-сумматор 7 соединен с СВЧдетектором 9.

Измерительная ячейка с секционированной кюветой (фиг.2) содержит волновод 10, фланец 11, крышку 12, стенку 13, объем 14.

Кювета состоит из и секций (в данном случае n = 2). Каждая секция кюветы состоит.из крьппек 12 и стенок 13, образующих объем 14 для размещения исследуемого образца. Толщина крьппек 12 секции, выполненных из материала, прозрачного для месс1649400 бяуэровского гамма-излучения,делает- ся как можно меньшей, такой, нри которой сохраняется ее механическая прочность. Стенки кюветы. приклеиваются клеем к крынкам 12. Форма объема

14 кюветы должна быть такой, чтобы .полностью перекрывать образцом сечение прямоугольного волновода 10 (требование корректного измерения погло- 10 щенной образцом СВЧ-мощности), а также "пропускать" максимум гамма-излучения. Исходя иэ этих условий, она может быть цилиндрической (наиболее проста в изготовлении) или прямоугольной. Форма крышек 12 и посадочные места в прямоугольных волноводах 10, оканчивающихся фланцами как видно на фиг.2, выполнены таким .образом, чтобы кювета вставлялась в волноводную сборку по плотной посадке, причем так, .чтобы поверхности крышек кюветы и внутренние поверхности широких стенок волноводов 10 совпадали, тем самым не образуя не- 25 однородиостей в волноводах,приводящих к переотражениям.

Снектроиетр работает следующим образом.

Вначале регистрируется эпектронный парамагнитный резонанс, т.е. произвЬдится выбор величины напряженности магнитного поля, соответствующей велйчине частоты СВЧ-генератора 8, при которой СВЧ-детектором 9 детек35 ,; тируется пик поглощения СВЧ-излучения. Затем регистрируется мессбауэровский спектр поглощения, представ ляющий собой зависимость интенсивнос.ти прошедших через образец гаммаквантов и зарегистрированных детекторои гамма-излучения 4 от скорости допплеровского привода 2. При этом. исследуемый образец находится в магнитном поле определенной величины, создаваемом источником 1 магнитного поля, и одновременно облучается СВЧ-, излучением фиксированной частоты, т.е. находится в условиях ЭПР.

Необходимое число секций и н, соответственно, число волноводов (n) определяется следующим образом.Для длины волны СБЧ-излучения ЭПР-части . спектрометра, равной 8 мм, размер сечения прямоугольного волновода будет a z Ь = 7,2х3,4 мм . Объем секй

Ф а ции кюветы равен n(- †) Ъ

2 39 1- (- -) . 3, 4 мм .- l 20 мм . Для

722 ) мессбаузровских измерений необходимо иметь 200 мг гемоглобина, имеющих примерный объем 200 мм, следовательно число секций п = 2, 200

Для оптимальной регистрации спектра ЭПР по известному способу требуется 25 мг гемоглобина. Следовательно изобретение позволяет увеличить количество исследуемого вещества

200 мг — — --- = 8 раз. Достигнуто уменьше-. ние времени получения спектра в 2,5 раза, т.е ° меньше расчетного, равного

181 что связано с поглощением гаммаизлучепия в крышках кюветы. Кроме того, возникает возможность точно измерять, поглощенную в образце СВЧмощность, которая в зависимости от цели эксперимента может варьировать,ся в большом диапазоне от 10" до де1 сятков ватт, что, в свою очередь, позволяет точно измерять параметры физических процессов по спектрам двойного резонанса, а также их дифференцировать. формула изобретения

Спектрометр двойного ЭПР-гаммарезонанса, содержащий источник постоянного магнитного поля, мессбауэровский источник гамма-излучения, подсоединенный к допплеровскому приводу, детектор гамма-излучения, СВЧгенератор, СВЧ-детектор и измерительную ячейку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени регистрации спектра sa счет увеличения ter,личества исследуемого вещества, спектрометр снабжен делителем

СВЧ-мощности, сумматором СВЧ-мощности, имеющих п каналов, а измеритель- . ная ячейка выполнена в виде сборки s n(n p 1) волноводов, плотно соединенных широкими стенками, выполненными со сквозными сооснымн отверстиями., соосно которым в волноводе размещены секционированные кюветы, состоящие из п(п > 1) секций, причем один конец волноводной сборки со стороны СВЧ-генератора подключен к делителю СВЧ-мощности, а другой конец волноводной сборки со стороны СВЧдетектора подключен к сумматору СВЧмощности.,1649400

Составитель ВЛилиппов

Техред А,Кравчук

Корректор А.Обручар

Редактор К.Крупкина

Заказ l5l 1 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государствечного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

133035, Иосква, R-35, Раушская наб., д. 4/5

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