Бсьсиюзная i

 

О Il И С А Н И Е 37l498

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.Х.1971 (№ 1708573)26-25) М. Кл. G Oln 27! 78 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открмтий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 22.1|.1973. Бюллетень ¹ 12

УДК 5i38.69.08!3,2(088.8) Дата опубликования описания 12.Ч.1973

Авторы изобретения

Л. H. Дранов, Д. А. Кичигин и Э. А, т|ернина

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОВЕРШЕНСТВА

КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ АНИЗОТРОПНЪ|Х

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТЕР)КНЕЙ С ПАРАМАГНИТНЪ|МИ

ПР ИМЕСЯМИ

Изобретение относится к области квантовой электрониии и может быть использовано, . .апример, для анализа кристаллической структуры диэлектрических стержней, употребляемых в лазерах и мазерах.

В известной конструкции устройства для контроля парамагнитных примесей (дефектоскоп) рубиновый стержень, заключенный в специальную оправку, перемещается в магнитном поле мимо частотно-модулированного источника высокочастотного излучения. По величине излучения, промодулированного по амплитуде сигналом ЭПР, делают заключение об относительных неоднородностях отдельных уч астков кристалл а.

Однако известное устройство имеет сравнительно низкую чувствительность (используется безрезонаторный метод индикации сигнала

ЭПР, по чувствительности намного уступающий резонаторному), проведение с его помощью экспресс-анализа кристаллов невозможно из-за особенностей конструкции, позволяющей наблюдать сигнал ЭПР только от отдельных частей стержня, Предлагаемое устройство имеет высокую чувствительность и позволяет проводить экспресс-анализ стержней любой формы и диаметра благодаря тому, что в нем стержень по-мещают в короткозамкнутый волновод, являющийся согласованный нагрузкой резонатора, причем снаружи волновода расположена ферритовая обойма.

-Предлагаемое устройство изображено на чертеже.

Цилиндрический резонатор 1 трехсантиметрового спектрометра ЭПР электрически связан через регулируемое отверстие 2 связи с короткозамкнутым волноводом, в который помещают исследуемый стержень 8. Медная

10 трубка 4 диаметром 20 мм, образующая стенки волновода припаяна торцовой частью к днищу цилиндрического резонатора так, что центр отверстия связи совпадает с осью трубки. Кристалл плотно прижимают к днищу цилиндрического резонатора у места отверстия связи держателем 5. На трубку надевают обойму б, содержащую lO витков пермаллоевой фольги шириной 15 мм, толщиной 0,15 мм.

Обойму перемещают вдоль трубки с помощью

2р винта 7, концы которого закреплены у торцов трубки. Подвижная ферромагнитная обойма исключает необходимость перемещать во время измерений стержень, что обычно приводит к паразитной модуляции отраженной от кристалла мощности, а следовательно, к большим помехам на выходе спектрометра. С помощью подвижной диафрагмы 8 выбирают оптимальную связь- высокодобротного. резонатора 1 с его нап1рузкой — короткозамкЩтым волново

30 дом (стержнем 8), в котором устанавливается

371498

Иад, № 1212

Тираж, З5

Заказ 1301/14

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 система стоячих и бегущих волн, создающих в кристалле высокочастотное поде, в,резонансных условиях частично поглощающееся кристаллом. Это поглощение нарушает согласование системы резонатор — стержень, что приводит к изменению коэффициента отражения.

Последнее фиксируется как сигнал ЭПР.

Все устройство помещают в магнитное поле.

Обойма из пермоллоя. частично экранирует 07 магнитного поля ту часть стержня, которая находится в ее полости. Таким образом, из всей длины стержня удается выделять участок около 1 см, где магнитное поле меньше, чем во всем кристалле (примерно на 200 эрст при Нв 4000 эрст). На экране осциллографа прои достаточно широкой модуляции поля наблюдают два сигнала ЭПР: один постоянный — от всего стержня, другой, значительно менее интенсивный, меняющийся при перемещении обоймы, — от исследуемой части кристалла. По относительной интенсивности и форме второго сигнала, относящегося к различным участкам кристалла, можно судить о распределении дефектов (если таковые имеются) по длине стержня. Неменяющийся сигнал ЭПР несет информацию о совершенстве стержня как целопо. При наличии больших дефектов этап с11тнал ищеет ряд сателлитов, IIo форме которых можно сразу без детального анализа отбраковывать кристаллы. Эта способность предлагаемого устройства позволяет проводить экспресс-аналив выращенных необработанных стержней.

Предлагаемое устройство может быть использовано для контроля любых стержней с

10 диэлектрической проницаемостью е,)>1, содержащих парамагн итные примеси.

Неоднородность магнитного поля в полости ферромагнитной обоймы меньше 40. эрст.

Предмет изобретения.

Устройство для. контроля совершенства кристаллической структуры анизотронных диэлектрическим стержней с парамагнитными примесями, содержащее спектрометр элек20 тронного парамагнитного резонанса с объемным резонатором в зазоре электромагнита, отличающееся тем, что, с целью упрощения контроля; стержень помещен в короткозамкнутый волновод, являющийся согласованной на23 грузкой резонатора, а снаружи волновода. расположена перемещаемая ферритовая обойма.