Способ поиска зоны резонанса в спиновых детекторах

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение для автоматизации тесламетров ядерного, атомного и электронного магнитного резонанса и других измерительных устройств со спиновыми детекторами. Цель изобретения - повышение точности и скорости настройки частоты генератора на частоту прецессии спинов. Для поиска зоны резонанса сигнал с линейного магнитометрического преобразователя сравнивается с дополнительный сигналом, пропорциональным частоте генератора спинового детектора , а разностным сигналом воздействую на частоту генератора д установления равенства сравниваемых сигналов . Для осуществления способа используется устройство, содержащее спиновой детектор с генераторов 1 высокой частоты , датчик 2 ядерного, атомного или электронного магнитного резонанса, магнитометрический преобразователь 3, преобразователь 4 частота -напряжение, сравнивающее устройство 5.1 ил. 3 Ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (!!) (s!)s G 01 R 33/20, 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672678/21 (22) 03.04.89 (46) 07.02.92. Бюл. N. 5 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È.Êàëèíèíà (72) С.А.Спектор (53) 621,317.44(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 529417, кл. G 01 R 33/24, 1975. (54) СПОСОБ ПОИСКА ЗОНЫ РЕЗОНАНСА

В СПИНОВЫХ ДЕТЕКТОРАХ (57) Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может найти применение для автоматизации тесламетров ядерного, атомного и электронного магнитного резонанса и других измерительных устройств со спиновыми детекторами. Цель изобретения — повышение точности и скорости настройки частоты генератора нэ частоту- прецессии спинов. Для поиска зоны резонанса сигнал с линейного магнитометрического преобразователя сравнивается с дополнительным сигналом, пропорциональным частоте генератора спинового детектора, а разностным сигналом воздействуют на частоту генератора до установления равенства сравниваемых сигналов. Для осуществления способа используется устройство, содержащее спиновой детектор с генераторов 1 высокой частоты, датчик 2 ядерного, атомного или электронного магнитного резонанса, магнитометрический преобразователь 3, преобразователь 4 частота — напряжение, сравнивающее устройство 5. 1 ил.

1711106

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для автоматизации тесламетров ядерного магнитного резонанса (ЯМР), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), атомного магнитного резонанса с оптической накачкой, а также для автоматизации других иэмерител ьных устройств со спиновыми детекторами, например спектрометров

ЯМР и ЭПР, килоамперметров и стабилизаторов магнитного полл на основе ЯМР и др, Цель- изобретения — повышение точности, быстродействия и расширение диапазона автоматического поиска эоны . резонанса.

Цель достигается тем, что для поиска

: зоны резонанса на управляемый элемент контура генератора подают сигнал, получаемый как разность двух сигналов, один из

,которых пропорционален магнитной индукции (например, от линейного магнитометрического преобразователя), а другой пропорционален частоте спинового генератора. В отличие от всех известных способов автоматизации спиновых детекторов c использованием сигнала по входному воздей ствию, в предлагаемом способе применяетсл метод уравновешивающего преобразования с использованием управляющего сигнала от цепи с линейной пере, даточной характеристикой. Получаемый таким образом сигнал воздействует на управляемые реактивные элементы в контуре генератора и изменяет его частоту так, что, бы разностный сигнал равнялся нулю при астатическом уравновешивании или ошиб ке недокомпенсации в случае использования статической системы регулирования, Способ осуществляется следующим образом.

В измеренное магнитное поле вместе со спиновыми детекторами помещается магнитометрический преобразователь (например, преобразователь Холла), сигнал с которого сравнивают с дополнительным сигналом, пропорциональным частоте генера тора, а разностным сигналом воздействуют на управляемые элементы в колебательном контуре генератора и изменяют частоту генератора до установления равенства сравниваемых сигналов.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит спиновой детектор с генератором 1 высокой частоты, датчик ЯМР или ЭПР и. магнитометрический преобразователь 3. Кроме того, в цепь управления поиском зоны резонанса введен преобразователь 4 частота — напряжение .

55 вход которого связан с входом генератора высокой частоты, а выход — с одним иэ входов устройства 5 сравнения, другой вход которого связан с выходом магнитометрического преобразователя 3, например датчиком Холла, а выход устройства сравнения— с управляемым реактивным элементом в контуре генератора 1. Точная настройка на резонанс осуществляется системой 6 автоматической подстройки частоты.

Устройство работает следующим образом.

При помещении датчика 2 ЯМР (ИЛИ

ЭПР) совместно с магнитометрическим преобразователем 3 в постоянное магнитное поле выходной сигнал с магнитометрического преобразователя подается на устройство 5 сравнения, где он сравнивается с сигналом с выхода преобразователя 4 частота — напряжение, пропорциональным частоте генератора 1. Сигнал неравновесия с устройства 5 сравнения подается на управляемый реактивный элемент в контуре генератора, благодаря чему осуществляется изменение частоты генератора до значения, близкого к частоте прецессии спинов, определяемой уравнением в = у, где g — гиров магнитное отношение прецессирующих спинов (ядер, электронов, атомов),  — значение индукции магнитного поля, Для точной настройки частоты генератора на частоту прецессии спинов используется статическая или астатическая система

6 автоматической подстройки частоты. Поскольку поиск зоны резонанса осуществляется путем вычитания сигналов от двух преобразователей с линейными характеристиками: магнитометрического преобразователя (например, преобразователя Холла) и преобразователя частота — напряжение, а нелинейные управляемые элементы (емкости, индуктивности, варикапы) используе -. ся только как исполнительный (управляемый) орган, то отпадет необходимость в функциональном преобразователе.

Кроме того, нелинейность характеристик элементов контура генератора, нестабильность их параметров во времени и от влияния внешних факторов (температуры и др.) не оказывают влияния на точность поиска зоны резонанса. Точность настройки частот генератора на частоту прецессии зависит только от метрологических характеристик мФгнитометрического преобразователя и преобразователя частота — напряжение.

Формула изобретения

Способ поиска зоны резонанса в спиновых детекторах. заключающийся в формиро1711106

Составитель О: Раевская

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор И. Горная

Заказ 338 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вании электрического сигнала, изменяющего частоту генератора, пропорционально индукции магнитного поля, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и скорости настройки частоты генератора на частоту прецессии спинов, сигнал, пропорциональный индукции магнитного поля, сравнивают с дополнительным сигналом, пропорциональным частоте генератора, а раэностным сигналом изменяют

5 частоту генератора до установления равенства сравниваемых сигналов.