Датчик импульсного спектрометра ядерного магнитного резонанса

 

0 П И Q Ялвф(ыЩА Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

С иоз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное и ввт. свид-ву(22) Заявлено 29,0477 (23) 2481645/18-25 с присоединением заявки И— (N) Приоритет(43) Опубликовано 150978.Бюллетень,% 34 (45) Дата опубликования описания 27.07;78 (51) М. Кл.

G 01 М 27/78

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (83) УДК 539.143.43 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Í.ÃèëüMàíoà, Е.Е.Савин и Ф.Ф.Губайдуллин

Казанский физико-технический институт Казанского филиала АН СССР (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ИМПУЛЬСНОГО СИ ЯДЕРНОГО

МАГНИ1 НОГО PESOWHCA

Изобретение относится к области радиоспектраскопии и может быть использовано в импульсных спектромет рах ядерного магнитного резонанса °

Известны датчики импульсного спект- б рометра ядерного магнитного резонанса, содержащие катушку индуктивности с образцом, резонансный контур, и встречно-параллельные диады 1) . однако в известных датчиках одно- IÎ роднасть высокочастотного (ВЧ) поля оказывается недостаточной вследствие частичного включения катушки с образцом в режиме Передача .

IS

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретеюю является датчик импульсного спектрометра ядерного магнитного резонанса, содержащий катушку индуктивности с образцом, нейтрализующий параллельныи резонансный контур, предусилитель:, встречно-параллельные диоды, влючен» ные параллельно нейтрализующему контуру и предусилителю, и нагруэочный резистор (21 .

Индуктивность в резонансном (раба" чем) контуре имеет два частичных включения, связанных со входом датчика и нагруэочным резистором.

Наличие нагрузочного сопротивления, включенного между резонансным контуром и предусилителем, а также упомянутое выше Частичное включение приводят к снижению чувствительности устройства.

Кроме того, при использовании известной конструкции однородность

ВЧ-поля оказывается недостаточной вследствий частичного включения катушки с образцом в режиме Переда» чалю целью предлагаемого изобретения является увеличение чувствительности датчика, улучшение однородности высокочастотного ноля, воздействующего на образец. цель достигается тем, что в схему датчика введена дополнительная индуктивность, включенная между катушкой индуктивности с образцом и нейтрализуки им контуром, к общей точке сОединения дополнительной индуктивности и катушки с образцом подключена цепь, состоящая иэ последовательно включенных емкости и дополнительных встречно-параллельных диодов.

Й данном датчике отпадает необходимость использования погрузочного резистора, что приводит к повышению

1

;г °,, . зс . <т б 2 1 1 чувствительности устройства и ул ййению однородности ВЧ-поля в образце за счет полного включения катушки а образцом в схему датчика. упрощение включения катушки с образцом в схему датчика достигается тем, что при полном включении катушки с образцом в схему датчика исполь- 5 зуются только два вывода вместо четырех, указанных в известной схеме.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого датчика.

Катушка 1 с образцом последовательно соединена с дополнительной индуктивностью 2, второй конец которой соединен с нейтрализующим контуром, состоящим иэ параллельно соединенных емкости 3 и индуктивности 4, и предусилителем 5. Параллельно иейтралиэующему контуру подсоединена цепочка„ состоящая иэ двух встречно-параллель ныл диодов 6 и 7, Общая точка соединения катушки 1 с образцом и дополнительной интуктинности 2 подсоединена к цепи, состоя-. щей из,последовательно включенных емкости 8 и встречно-гараллельных диодов 9 и 10. Дополнительная индукг тивность 2 индуктивно связана с це- пью 11 „предназначенной для согласования в режиме Передача и раэн яэки н режиме Прием схемы датчика с выходом передатчика.

Устройство работает следующим образом.

В режиме "Передача высокочастотное напряжение, наведенное н дополнительной индуктинности 2, открывает диоды 6,7 и 9,10. В результате емкость 8 через открытые диоды 9 и 10 подсоединяется к общей точке катушки 1 и дополнительной индуктинности 2. При этом диоцы б и 7 закорачинают вход прецусилителя 5, предот- Ю! вращая попадание перегружающего ВЧимпульса на его нход,и одновременно подключая дополнительную индуктивность 2 параллельно индуктинности катушки 1. В этом режиме контур, об ра з ов а нный и кд ук т ив нос TE ю к а тушк и

1, дополнительной. и! дуктпн нос тью 2 и емк остью 8, нас тра ива ют в резонанс конденсатором. В результате параллельного включения катушки 1 индуктивности с дополнительной индуктивностью 2 общая индуктивность нышеупомянутого контура становится малой, а следовательно, его добротность низкой, что в импульсных сгектрометрах крайне важно для получения ВЧимпульса с хорошей прямоугольностью.

В режиме Прием, когда отсутствует мощный ВЧ-импульс передатчика, нсе встречно-параллельно включенные диоды (6,7,9,10 и содержащиеся в цепи 11) оказывают большое сопротивление для ВЧ-сигнала, наведенного в катушке образца . В этом случае прием наведенного от образца сигнала ведется на резонансный контур, обра— эонанный иэ параллельного соединения емкости 3, индуктинности 4 и цепочки, образованной иэ последовательного соединения дополнительной индуктинности 2 и индуктинности катушки 1.

Общая добротность контура становится при этом высокой, что очень важно при приеме слабых сигналов ЯМР.

Формула изобретения

Датчик !мпульс ногo спек трометра ядерного магнитного резонанса, содержащий катушку индуктинности с образцом, нейтралиэующий параллельный резонансный контур, предусилитель и встречно-параллельные диоды, включенные параллельно нейтралиэующему контуру и предусилителю, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в схему датчика ннедена дополнительная интуктинность, включенная межцу катушкой индуктинности с образцом и нейтралиэу!ацим контуром, а к общей точке соединения дополнительной индуктинности и катушки с образцом подключена цепь„ состоящая из последонательно включенных емкости и дополнительных встречнопараллельных диодов.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе:

1. Ан орское свидетельство СССР

Р 518711, кл. Cj 01 И 27/78, 1974 .

2. Авторское свидетельство СССР ! 269559, кл, Cj 01 N 27/78, 1967.

l )

ЦНИИПИ Заказ 5476/35

Тираж 1112 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4