Устройство для детектирования сигналов ядерного магнитного резонанса
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетсннк
Соцналнстнчесинк
Республнн (!!! 763752 (61) Дополнлтельное к авт. свид-ву— . (22) Заявлено 02.03.7? (21) 2458545/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.
Сл 01 N 24/00
Гасударственный квмнтет (53) УДК 539.1?2..3 (088.8) Опубликовано 15.09.80. Бюллетень №34
Дата опубликования описания 25.09.80 яо яелем нзобретеинй н отнрытнй
П. М. Сопронюк, И. С. Данилюк, О. И. Печенко, Г. A. Лабай и И. И. Кравец (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Физико-механический институт AH Украинской ССР (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ
ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА !г
Изобретение относится к спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР), а .более конкретно к устройствам для детектирования сигналов поглощения ЯМР-спиновым детектором.
Известны мостовые спин-детекторы, состоящие из генератора радиочастотных гармонических колебаний и частотно-избирательной мостовой схемы с катушкой индуктивности, в которую помещается проба с исследуемым материалом (1J.
Недостатки мостовых спин-детекторов за- тв ключаются в трудности согласования частоты квазирезонанса моста с частотой генератора, трудности перестройки частоты, невозможности получения чистого сигнала поглощения и повышенной чувствительности к толчкам и вибрациям, частб приводящей к микрофонному эффекту.
В автодннных спин-детекторах катушка с пробой и параллельно подсоединенным конденса1ором входи г в состав автогенератора, определя3! частоту колебаний последне- рв го. В автодинах присупси» мостовым спиндетекторам недостатки отсутствуют, зато они имеют ни 3куK) поро3овую чувствительHocTb H3-за пс 3!l 3!3T! .! ь!3ой луби Hb! Mop) JIHции высокочастотного напряжения сигналом поглощения ЯМР.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уттрс3йство для детектирования сигналов ндернс3го магнитного резонанса, состоящее из параллельного LC-конту.ра, в катушку индуктнвности которого помещается проба с испытуемым материалом, усилителя и с3грани<ппсля напряжения. Для возбуждения автоколебаний выход ограничителя и вход усилителя охвачены положительной обратной связью.
Уровень ограничения определяет напряж»ние на катушке с пробой (2) .
Однако ввиду недостаточного коэффициента амплитудной модуляции порогA!33H чувствительность этого автодина не превышает пороговой чувствительности схсмы с простым контуром {схемы Роллина}.
Цель изобретения — повышение !унсгвительности устройства к ядерно-резонанс!!ому поглощению.
Это достигается тем, что в устройс т33с для детектирования с33гналов ЯМР, со тер жащем дифференциальный уснлигсль, снраничитель напряжения и цепь обрат н 3!! связи B виде мостовой схемы, с3(313!!зс333!!!333! й
763752
Формула изобретения
Составитель М. Дедлонский
Редактор Г. Нечаева Техред К. Шуфрич Корректор М. Деччик
Заказ 6272/37 Тираж! О!9 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная. 4
3 гремя разисторами и параллельным LC-контуром с исследуемым веществом, выход дифференциального усилителя соединен с входом ограничителя напряжения, выход которого соединен с входом мостовой схемы, причем выход мостовой схемы подключен к входным зажимам дифференциального усилителя так, что ЕС-контур соединен с ненивертирующим входом усилителя.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит дифференциальный усилитель 1, ограничитель напряжения 2, мостовую схему, состоящую из резисторов 3, 4, 5 и параллельного колебательного контура из емкости 6 и индуктивности 7.
Для возникновения в схеме автоколебаний выходное напряжение дифференциального усилителя подбирают не меньше входного напряжения ограничителя, при котором он начинает ограничивать. Частота автоколебаний равна собственной частоте ЕСконтура, включенного в одно из плеч моста.
Ввиду наличия ограничителя 2 напряжение на резисторе 5 постоянно по амплитуде, в отличие от напряжения на колебатель.ном контуре, которое за счет изменения добротности слабо промодуляровано. Причиной изменения добротности контура является поглощение высокочастотной энергии магнитного поля ядрами исследуемого вещества.
Поскольку сопротивление колебательного контура на частоте собственных колебаний имеет активный характер, то напг!яжение на нем синфазно с напряжением на резисторе
5. ПроизводимЬе мостовой схемой вычитание напряжения на резисторе 5 из напряжения на контуре позволяет снизить уровень. высокочастотной несущей, не уменьшая при этом уровня модулирующего колебания. Г1осле усиления полученной разности дифференциальным усилителем на выходе автодина
4 имеется напряжение с увеличенным коэффициентом амплитудной модуляции. Регулировка коэффициента модуляции производится при помощи делителя напряжения на резисторах 4 и 5.
Описываемое устройство позволяет изЯ бежать !!едостатков, присущих мостовым спиновым детекторам. В то же вреМя, благодаря наличию цепи обратной связи мостового типа, в устройстве имеется возможность увеличения коэффициента амплитудной модуляции, а тем самым и пороговой чувствительности. Устройство обладает свойством компенсации шумов, поступающих с выхода ограничителя напряжения.
Устройство для детектирования сигналов ядерного. магнитного резонанса, содержащее дифференциальный усилитель, ограничитель напряжения и цепь обратной связи в виде мостовой схемь . образованной тремя резис..торами и параллельным LC-контуром с исследуемым веществом, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства к ядерно-резонансному поглощению, выход дифференциального усилителя соединен с входом ограничителя напряжения, выход которого соединен с входом мостовой схемы, причем выход мостовой схемы подключен к входным зажимам дифференциального усилителя так, что LC-кон>в тур соединен с неннвертирующнм входом усилителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Леше А. Ядерная нндукция М., «Иностранная литература», 1963, с. 128-172.
2. Патент С1ЦА № 3112441, кл, 324-5, 3 опублнк. 1963. (прототип).
