Пульсный радиоспектрометр метровогодиапазона

 

0иv

4 ° I

322090

Союз Советских.Социалистическик

Республик

О П Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.111.1970 (№ l4i15457f26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1972. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 10.XI.1972

М. Кл, G 91h 23/ОО

КоМитет по делай изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 539.14I2.3 (688,8) Авторы изобретения

Б. Г. Игнатов, А. Л. Александров, Б. H. Павлов и А. Т. Сергеев

Специальное конструкторское бюро института радиотехники и электроники АН СССР

Заявитель

ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОСПЕКТРОМЕТР МЕТРОВОГО

ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к,области радиоспектроскоп ии и предназначено для исследования физико-химических с войств твердого тела ометовом ядерного квадрупольного резона н са (ЯКР).

Известны импульснь|е радиоспектрометры на низкие частоты (до 150 Мгт1) («Приборы н техника эксперимента» 1967, № 5).

Составной частью радиоспектрометра 5IIB ляется тенератор импульсов |вы сокой частоты (ГИВЧ). На иболее часто la iìåòðoâoì диапазоне используют та к называемые двухко нтур ные автогенераторы с жестким механическим !сопряжением,контуров. Исследуемое вещество по мешается,внутрь иидуктора, представляющего однослойную катушку, Обычно индуктор отрез ком ли|нии Х/8 непосредственно подсоединяется к .генераторной лампе и ссставляет NalcTb резонансной системы ГИВЧ, которая,в метровом диапазоне волн представляет, контур с распределенньпми параметрами. Индуктор такой коеструкции уже на частоте 150 Мгт1 имеет, незначительное количество витков (2 — 3 витка), которое уменьшается с увеличением частоты. Это ведет, во-первых, к значительному понижению напряженности высокочастотного поля внутр и катушки и, во- вторых, к уменьшению сцепления магнитных потоко в сипнала ЯКР с индуктором, что существенно снижает чув ствительность спектрометра, особенно к сигналам ЯКР;с широкими ли|ниями. ,Применение двухконтурного автогенера5 тора с жестким,меха|ническим сопряжением контуро|в IB перестраиваемом по частоте спектрометре,ведет,к существен ной .неравномерности напряженно|сти,поля внутри IKaтушки индуктора iso,диапазо ну. Это .при во10 дит к неравномерности чувствительности спектрометра в рабочем диапазоне частот и значительно усложняет поиск сигналов ЯКР.

Цель изобретения — по|вышение чувствительности спектрометра и получение равно15 мерной его чувствителыност и к сигналам

ЯКР в диапазоне ча стот.

В предлагаемом спектрометре увеличение чувствительности достигается за счет повышения числа витков в катушке индуктора, 20 реакти вное сопротивление которой компенсируется последовательно,включенными,конденсаторами. Равномерность чувствительности спектрометра в рабочем диапазоне ча. стот достигается .при менением кулачко вой

25 системы, которая согласовывает по заданной,программе перемещение сеточного контура,с анодным,контуром ГИВЧ.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого спектрометра.

30 Катушка индуктора 1 од новременно яв322О90

Предмет изобретения

Составитель Л. Сибельдина

Техред Т, Курилко Корректор Е. Михеева

Редактор Л. Речицкий

Заказ 3692/5 Изд. № 1579 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ляется .входной частью .приемного тракта, состоящего из смесителя 2, собственного приемника 8 и блока накопления 4. Сопряжение ГИВЧ и гетероди на 5 осуществляется с помощью системы АПЧ. Протрамма пои ска сигнала ЯКР задается программным блоком 6. Кулачко вый механизм 7 обеспечивает со пряжение сеточной и анодной линий,ГИВЧ. Кулачковый механизм 8 служит для механического сопряжения по частоте ГИВЧ и гетеродина 5. ,ГИВЧ-д вухконтур ный с общим катодом собран на IcHIMìåòðè÷íîé двухпро вод ной линии lI. К ГИВЧ через согласующий отрезок ли нии подключении индуктор И, который содержит одно слойную катущку L с большушим числом витков и две емкости С. |Последние разрешают,ко мпенсиро вать реактивное Icoпроти вление:катушки. Полной;компенсации, т. е. настройки и нду ктора И в последовательный резонанс, доби ваются на ма исимальной рабочей частоте (300 Мги). Это .позволяет подключить индуктор к генератору через отрезок линии lq, рав ный >„/4, где

Хи — длина волны при ла кси мальной рабочей частоте спектро метра. Ток в и ндукторе при этом мак си мальный. На более низких частотах отрезок стано|виться меньше >/4, где

Х вЂ” рабочая частота спектр о метр а. Ток I и ндукторе падает, но напряженнссть поля, пропорциональная произведению,величины тока и числа tBHTKQIB,B и ндукторе, остается величиной:постоянной, поскольку Ic уменьше нием рабочей частоты берется индуктор с,болыши м число м IBHTKQB, чем при 300 Мги.

Полной .компен сации реактивностей при этом не происходит, и сопроти вление индуктора приобретает индуктивный характер.

Поэтому рабочий диапазо н раз бивается на поддиапазоны, которые определяются типом индуктора.

Таким образом, применение индуктора с

5 большим числом IBHTKQB и компенсирующими е|мкостями,ведет к значительному увеличению напряженности .высо коча стотного поля внутри катушки и по вышению сцепления магнитных,потока|в ЯКР-сигнала с индукто10 ром, что существенно повышает чувст1вительность спектрометра.

Для лоддержа|ния мощности генератора на постоянном ypoiBHe в рабочем диапазоне частот .служит,кулачковый меха1низ м 7,,ко15 торый согласовывает по заданной программе перемещение сеточного мостика М2 с аHодным М1, что позволяет получить оптимальную чувствительность.

1, Импульсный радиоспектро метр метро вого диапазона для исследования ядерного квадрупольного,резонанса в твердых телах, 25 содержащий генератор импулысо в высокой частоты (ГИВЧ), атрограмм ный и м!пульсный блок, прием ник, гетероди н, систему а вто м атической,подстройки ча стоты, отличающийся тем, что, с целью повышения чувспви30 тельности спектрометра, генератор импульсов высокой частоты согла со ван с индуктором, состоящи м,из од нослойной .многовитковой катушки и,ко мпенсирую щих емкостей.

2. Радиоспектрометр по m. 1, отличающий35 ся тем, что, îí icopeржит кулачковый механиз м, который согласо|вывает по заданной програм ме перемещение сеточного мостика

ГИВЧ с анодньгм мосто м.