Радиоспектрометр ядерного магнитного резонанса с автоматической компенсацией градиентов магнитного поля

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнх

Респубпни

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<">642645 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050877 (21) 2516112/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 1501.79 Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 1501.79 (51) М. Кл.

Q01 N 27/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (ÁÇ) УДК 539. 142 ° 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Л.Клейман и Н.В.Морковин й

Ордена Трудового Красного Знамени специальное конструкторское бюро аналитического приборЬстррения,:.

АН СССР (71) Заявитель (54) РАДИОСПЕКТРОМЕТР ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО

РЕЗОНАНСА С АВТОМАТИЧЕСКОИ КОМПЕНСАЦИЕЙ

ГРАДИЕНТОВ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к области радиоспектроскопии, в частности к стабилизации резонансных условий в радиоспектрометрах высокого разрешения.

В настоящее время регистрация спектров ЯМР производится путем развертки частоты модуляции на боковой полосе при постоянном магнитном поле или разверткой поля при постоянной частоте модуляции. В обоих случаях может 10 потребоваться предварительная установка резонансных условий.

В большинстве случаев для модуляции магнитного поля используется выходное напряжение кварцевого генератора, и поэтому установка резонансных условий производится изменением величины магнитного поля.

Известны радиоспектрометры,в которых магнитное поле изменяют при поЮ мощи катушек, через которые пропускают ток такой величины, чтобы магнитное поле удовлетворяло резонансным условиям Г11.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является серийно выпускаемый радиоспектрометр ядерного магнитного резонанса высокого разрешения, содержащий систему регистрации сигиала с датчи30 ком и блоком управления шиммами этого датчика, систему стабилизации условий резонанса, состоящую из датчика системы стабилизации и схемы сдвига (.23Недостатком этих радиоспектрометров является понижение стабильности резонансных условий в результате уменьшения сигнала стабилизации при введении сдвига магнитного поля. Сигнал стабилизации уменьшается из-эа появления квадратичного градиента магнитного поля, который создает ток, протекающий по катушкам схемы сдвига.

Кроме того, из-эа неточности изготовления катушек возникают и линейные градиенты. Вторым недостатком является влияние на однородность магнитного поля в зоне датчика внешней системы стабилизации магнитных полей, создаваемых контурами,корректирующими неоднородности магнитного поля в объеме исследуемого образца. При использовании в качестве источника сигнала стабилизации протонов эти недостатки не имеют существенного значения, так как интенсивность протонного сигнала велика. В случае применения гетероядерной стабилизации сигнал от ядер вспомогательного

3 64264 образца (например, ядер D, (, 7, Г19) много меньше„ и поэтому ухудшение однородности магнитного поля в датчике системы стабилизации недопустимо.

Ручная корректировка однородности магнитного поля в датчике системы стабилизации каждый раз после выполнения операций, связанных с изменением резонансных условий (сдвигом поля) и настройкой разрешающей способности радиоспектрометра, вызывает существенные неудобства и приводит к снижению производительности при проведении исследований.

Целью изобретения является автоматическая компенсация неоднородности магнитного поля в объеме исследуемого (5 образца.

Цель достигается тем, что в предла гаемый спектрометр дополнительно введены шиммы датчика системы стабилизации с блоком регуляторов тока в этих шим- 20 мах, причем выходы схемы сдвига и блока управления шиммами датчика системы регистрации соединены с входами блока регуляторов тока, а его выход — с шиммами датчика системы стабилизации.

На чертеже показана блок-схема .предлагаемого спектрометра, В состав радиоспектрометра входят система 1 регистрации сигналов ядерного магнитного резонанса и система 2i стабилизации условий резонанса, схема

3 сдвига, блок 4 управления шиммами датчика системы регистрации (основного), датчик 5 системы регистрации, датчик 6 системы стабилизации. Блок 7 регуляторов тока в контурах, корректирующих неоднородности магнитного поля в датчике системы стабилизации.

Схема 3 сдвига соединена с датчиком

6 системы стабилизации и блоком 7 регуляторов тока. Блок 4 управления 40 шиммами основного датчика 5 также соединен с блоком 7 регуляторов тока, После включения радиоспектрометра и установки нулевых токов в катушке сдвига датчика 6 системы стабилиза- 45 ции и контурах, корректирующих неоднородности магнитного поля в датчике

5 системы регистрации, поворотом ручек потенциометров, обеспечивающих ручное управление блоком 7, компенси- 50 руют неоднородности магнитного поля в датчике 6, добиваясь максимума аплитуды сигнала стабилизации. Далее для настройки разрешающей способности радиоспектрометра, например, по сигналу эталонного вещества изменяют ток в катушке сдвига датчика 6, устанавливая условия резон-нсов, соответствую- щие эталонному веществу. При этом сигнал, поступающий из блока 3 в блок 7, обеспечивает поддержание на неизменном уровне однородности поля,в датчике 6.

При настройке разрешающей способности радиоспектрометра при помощи блока

4 изменяют токи в контурах, корректирующих неоднородности магнитного поля в датчике 5. При этом сигналы, поступающие иэ блока 4 в блок 7 обеспечивают. компенсацию градиентов, вносимых токами контуров датчика 5 системы регистрации в датчик. 6 системы стабилизации,и, таким образом, величина сигнала стабилизации не изменяется.

Формула изобретения

Радиоспектрометр ядерного магнитного резонанса с автоматической компенсацией градиентов магнитного поля, содержащий систему регистрации сигнала с датчиком и блоком управления шиммами этого датчика, систему стабилизации условий резонанса, состоящую из датчика системы стабилизации и схемы сдвига, отличающийся тем, что, с целью автоматической компенсации неоднородности магнитного поля, в него дополнительно введены шиммы датчика системы стабилизации с блоком регуляторов тока в этих шиммах, причем выходы схемы сдвига и блока управления шиммами датчика системы регистрации соединены с входами блока регуляторов тока, а его выход — с шиммами датчика системы стабилизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Радиоспектрометр ЯМР, РЯ. 2305..

Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Л.СКБ аналитического приборостроения АН СССР, 1966.

2. Радиоспектрометр ЯМР, РЯ 2310.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Л.СКБ аналитического приборостроения АН 1968.

ЦНИИПИ Заказ 7748/42

Тираж1039 Подписное

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