Блоховская система для калибровки соленоидов в равноотстоящих по полю точках

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()1) 468203

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства — . (22) Заявленж4.04.73 (21) 1802607718 1O (51) М. Кл.

Q 01 Р 33/08 с присоединением заявки рь.

Государственный комитет

Совете Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано25.04.75 Бюллетень №15

Дата опубликования описания gO Og 76 (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М, Теплинский (71) Заявитель

Институт физики твердого тела АН СССР (54) 5ËÎÕÎÂÑÊÀß СИСТЕМА ДЛЯ КАЛИБРОВКИ СОЛЕНОИДОВ

В РАВНООТСТОЯЩИХ ПО ПОЛЮ ТОЧКАХ

Изобретение касается технической физики и может найти применение при создании приборов для измерений в магнитных полях соленоидов, в частности для градуировки последних. 5

Блоховская система двух скрещенных под прямым углом катушек применяется для наблюдения явления ядерной индукции в образце рабочего вещества, находящегося в постоянном магнитном поле, которое направле- щ но перпендикулярно к осям катушек и величина которого удовлетворяет условию ядерного магнитного резонанса для частоты тока, питающего передающую катушку, При этом в приемной катушке наводится сигнал ядер- 15 ной магнитной индукции, который и регист рируют.

Известны устройства для измерения величины магнитного поля в соленоидах, состоящие из автодинного генератора и зонда, 20 содержащего контурную катушку с образцом рабочего вещества, которая соединена с генератором отрезком коаксиальной линии.

Однако с помощью этих устройств невозможно поднять верхний предел измерения 25 значений магнитного поля выше 1ОТ. Для таких устройств характерно также малое отношение сигнала к шуму при измерениях больших значений поля вследствие применения датчиков, содержащих рабочее вещестВо с малыМ гиромагнитным отношением.

Целью изобретения является повышение верхнего предела измерения значений маг нитного поля соленоидов и применение во всем диапазоне работы прибора одного рабочего вещества с высоким гиромагнитным отношением.

Это достигается тем, что зонд выполнен в виде двух труб и провода разного диаметра, но одинаковой длины, которые вставлены друг в друга и образуют общую коаксиальную систему, состоящую из внешнего и внутреннего коаксиальных резонаторов, так что внешняя труба внутреннего резонатора является внутренним проводом внешнего резонатора, при этом с одного конца системы внутренний резонатор замкнут накоротко отрезком провода, расположенным по диаметру его трубы, и внешний резонатор замкнут накоротко дву468203 мя симметрично расположенными отрезками провода, проходящими над радиальными половинами отрезка провода, замыкающего внутренний резонатор, под прямым углом к этому отрезку, так что эти три отрезка провода образуют две симметрично расположенные блоховские системы для наблюдения явления ядерной индукции в образце рабочего вещества, находящегося под ними со стороны резонаторов в пучности магнитного поля последних, а с другого конца система резонаторов замкнута накоротко кольцами с радиальной прорезью для петель связи, соединенных с генератором и приемником..

Возбуждение резонаторов на кратных собственных частотах позволяет наблюдать явление ядерной индукции при таких значениях магнитного поля, которые удовлетворя:ст условию ядерного магнитного резонанса для этих частот. Это позволяет существенно поднять верхний предел измерения значений магнитного поля, используя одно и то же рабочее вещество с высоким гиромагнитным отношением во всем диапазоне работы прибора.

На чертеже изображена блоховская си стема для калибровкисоленоидов в раноотстояших по полю точках, общий вид.

Трубы 1 и 2 и привод 3 имеют различный диаметр, но одинаковую длину вставлены друг в друга и образуют общую кс аксиальную систему, состоящую из внешнего 4 и внутреннего 5 коаксиальных резонаторов так, что внешняя труба 2 внутреннего резонатора является внутренним проводом внешнего резонатора. С одного конца системы внутренний резонатор 5 замкнут накоротко отрезком провода 6, расположенным по диаметру его трубы, а внешний резонатор 4 замкнут. накоротко двумя симметрично расположенными отрезками провода 7 проходящими над радиальными

) половинами отрезка провода 6, замыкающего внутренний резонатор, под прямым углом к этому отюезку.

Таким о6разом эти три отрезка провода образуют две симметрично расположенные блоховские системы для наолюдения явления ядерной индукции в образце рабочего вещества 8, находящегося под ними со стороны резонаторов в пучности л.агнитного поля последних.

Образец имеет форму, например, шайбы, надетой на внутренний провод 3 внутреннего резонатора. С другого конца си;. i ..ма резонаторов замкнута накоротко ть;ами 9 и 10 с радиальными прорезями 11 и 12 для петель связи 13 и 14, которые соединены с приемником и генератором. Для придания жесткости системе резонаторов в последние вставле5 ны кольцевые прокладки 15 из изолирующего материала с диэлектрической постоянной, близкой к постоянной воздуха, например из пенопласта. При такой геометрии устройства коэффициент заполнения для внутреннего резонатора будет больше, чем для внешнего, поэтому сигнал ядерной индукции выгоднее снимать с внутреннего резонатора..

Один из резонаторов, лучше внешний 4-., возбуждают от высокочастотного генератора на одной из его собственных частот.

Геометрия устройства обеспечивает отсутстwe индуктивной связи между резонаторами, и приемник не зарегистрирует сигнала, При помещении образца в достаточно однородное магнитное поле, направленной вдоль оси системы резонаторов, величина которого удовлетворяет условию ядерного магнитного резонанса для данной частоты, внутренний резонатор будет возбужден сиг25 налом ядерной индукции, что можно обнару-. жить с гомощью модуляционной методики, Таким образом, поле соленоидов может быть измерено в равноотстающих по полю точках, промежуток между которыми прямо пропорционален минимальной собственной частоте резонаторов и обратно пропорционален гиромагнитному отношению рабочего вещества.

Предмет изобретения

Влоховская система для калибровки соленоидов в равноотстоящих по полю точ40 ках, содержащая зонд с образцом рабочего вещества, связанный с выходом генератора и входом приемника, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения верхнего предела измерения значений магнитного

45 поля соленоидов и применения во всем ди апазоне работы прибора одного рабочего вещества с высоким гиромагнитным отношением, зонд выполнен в виде двух труб и провода раэного диаметра, но одинако50 вой длины, которые вставлены друг в друга и образуют общую коаксиальную систему, состоящую из внешнего и внутреннего коаксиальных резонаторов так, что внешняя труба внутреннего резонатора является

55 внутренним проводом внешнего резонатора, при этом с одного конца системы внутренний резонатор замкнут накоротко отрезком

468203 с; провода, расположенным по диаметру его трубы,и внешний резонатор замкнут накоротко двумя симметрично расположенными огрезками провода, проходящими над радиальными половинами отрезка провода, замыкаю- 5 щего внутренний резонатор, под прямым углом к этому отрезку так, что эти три отрезка провода образуют две симметрично расположенные бло:ховские системы для наблюдения явления ядерной индукции в об-разце рабочего вещества, находящегося подними со стороны резонаторов в пучности магнитного поля последних, а с другого конца система резонаторов замкнута накоротко кольцами с радиальной прорезью для петель связи, соединенных с приемником и генератором.