Гомодинный спектрометр эпр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 17250И

Сююв Соеетскик

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 655955 (22) Заявлено 20.09.78 (21) 2668938/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. К .

6 01N 27/78

Государствеикый комитет (53) УДК 539.172.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Жидович, В. Ф. Стельмах и Л. В. Цвирко (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ленина (54) ГОМОДИННЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭПР

Изобретение относится к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано в радиотехнической и других отраслях промышленности при изготовлении спектрометров ЭПР.

Известен гомодинный спектрометр ЭПР по авт. св, № 655955, обеспечивающий стабилизацию чувствительности при изменении мощности СВЧ в рабочем резонаторе, уменьшение габаритов и повышение экономичности и содержащий генератор СВЧ, последовательно соединенный с ним первый циркулятор, который с одной стороны соединен с измерительным каналом, с отражающим ослабителем мощности СВЧ (например, в виде регулируемой диафрагмы), вторым циркулятором, измерительным резонатором, а с другой стороны, соединен с гомодинным каналом, с поглощающим ослабителем мощности СВЧ, фазовращателем

СВЧ, фазовым детектором С ВЧ, другой вход которого связан с резонатором, а выход — с системой регистрации.

Обычно в процессе изменения мощности

СВЧ в измерительном резонаторе спектрометров ЭПР с помощью ослабителя сигнального канала имеет место изменение величины разности фаз на входах фазового детектора СВЧ из-за изменения фазы в регулируемых элементах сигнального канала (в отражающем ослабителе) или гомодинного канала (в поглощающем ослабителе).

Это требует дополнительной операции коррекции изменения фазы СВЧ в процессе изменения мощности в резонаторе с помощью фазовращателя СВЧ гомодинного канала, что усложняет процесс настройки спектрометра ЭПР.

Целью изобретения является упрощение

10 процесса настройки спектрометра ЭПР.

Это достигается тем, что в гомодинный канал спектрометра дополнительно введен отражающий ослабитель, аналогичный ослабителю сигнального канала, причем ор15 ган управления изменением мощности дополнительного ослабителя связан с органом управления изменением мощности ослабителя сигнального канала.

Идентичность конструкции и синхронность изменения мощности ослабителями сигнального и гомодинного каналов обеспечивает постоянство разности фаз на входах фазового детектора в процессе изменения мощности СВЧ в измерительном резонаторе, в результате чего отпадает необходимость в постоянной подстройке фазы в гомодинном канале. Такое решение обеспечивает упрощение процесса настройки спект30 ром етра.

725011

Составитель В. Покатилов

Техред А. Камышиикова

Корректор, L. Хмелева

Редактор H. Коляда

Изд, № 220 Тираж 1033

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 357/11

Подписное

На чертеже представлена блок-схема одного из вариантов выполнения предлагаемого спектрометра.

Спектрометр ЭПР содержит генератор

СВЧ-мощности 1, измерительный канал, состоящий из последовательно включенных первого циркулятора 2, отражающего ослабителя 3, второго циркулятора 4 и измерительного резонатора 5; гомодинный канал, состоящий из вентиля 6, второго отражающего ослабителя мощности СВЧ 7 и фазовращателя 8; фазовый детектор 9 и систему регистрации сигнала ЭПР 10. Кроме того, с помощью устройства связ11 11 органы управления изменением мощности обоих ослабителей 3 и 7 мощности СВЧ сочленены между собой. Конструкция устройства связи 11 для одновременного изменения мощности определяется типом отражающих ослабителей мощности 3 и 7 и оно может быть выполнено, например, в виде механического сочленения регуляторов размера отверстий волноводных диафрагм, в виде двух электрически совмещенных регулируемых источников тока, питающих ослабители мощности на основе р — i — n-диодов или в виде известного устройства, синхронизованного с перестройкой ослабителя 3 сигнального канала, автоматического управления мощностью в гомодинном канале ослабителем 7 по постоянному току фазового детектора 9.

Отраженная от ослабителя 3 сигнального канала мощность СВЧ поступает через циркулятор 2 н вентиль 6 на вход отражающего ослабителя 7. В процессе регулирования мощности в измерительном резонаторе 5 с помощью ослабителя 3 изменяется также величина отраженной от него мощности, и, соответственно, величина мощности, поступающей на вход ослабителя 7. Отраженная от ослабителя 7 часть мощности поглощается в вентиле 6, а прошедшая используется для обеспечения СВЧ-смещения детекто5 ра 9. Обеспечение оптимального уровня смещения на детекторе 9 осуществляется с помощью синхронного с ослабителем 3 изменения мощности ослабителем 7 в гомодинном канале.

10 В сигнальном и гомодинных каналах установлены имеющие идентичные фазовые характеристики однотипные отражающие ослабители 3 и 7. Поэтому сдвиг фазы СВЧ в сигнальном канале при изменении мощ15 ности ослабителем 3 будет равным сдвигу фазы СВЧ в гомодинном канале благодаря синхронному регулированию мощности ослабителем 7, Таким образом в предлагаемом устройстве обеспечивается постоянство

20 разности фаз на опорном и сигнальном входах фазового детектора 9 в процессе регулирования мощности в рабочем резонаторе.

В связи с этим отпадает необходимость перестройки фазовращателя 8, что упрощает

25 процесс настройки спектрометра ЭПР в целом как в режиме регистрации сигнала

ЭПР дисперсии, так и поглощения.

Формула изобретения

Гомодинный спектрометр ЭПР по авт. св.

¹ 655955, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки, в гомодинный канал спектрометра дополнительно введен

35 отражающий ослабитель, аналогичный ослабителю сигнального канала, причем орган управления изменением мощности дополни. тельного ослабителя связан с органом управления изменением мощности ослабптеля

40 сигнального канала.