Устройство измерения частоты сигналовядерного квадрупольного резонанса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ %ТИЗЬСТВУ

Союз Советских, Социалистических

Респуублик

< >798571 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву . (22) Заявлено 23. 03. 79(21) 2739824/18-25 (5f)pA. Кл 3 с прйсоедииеиием заявк М (23) Приоритет. 6 01 и 24/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 539.143.44 (088.8) Опубликовано 230181.Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 260181 (72) Авторы изобретения

P.Â.Ìàãåðà, Ю.Н.Бобков, A.A.Áoãóñëàâñêèé и Э.И.Павлюк

1 (71) Заявитель

Дрогобычский государственный педагогический институт им. И.Франко (54) УСТРОИСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ

ЯДЕРНОГО КВАДРУПОЛЬНОГО РЕЗОНАНСА

Изобретение относится.к области радиоспектроскопии твердого тела, осуществляемой устройствами ядерного квадрупольного рез"-нанса ("Р) и 5 может быть использовано, например для исследования физико-химических свойств веществ наблюдением сигналов ядерной индукции и спин-эха.

Известны импульсные устройства наблюдения ЯКР, используемые для исследования ве.деств при изучении структуры молекул, природы химической связи в кристаллической решетке, дефектов в твердых телах, внутри- и межмолекулярных квадрупольных взаимодействий и т.д., которые построены на основе некогерентного режима импульсной методики выделения сигналов ЯКР t1 ).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство измерения сигналов ядерного квадрупольного резонанса, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов высокой частоты, импульсный программный блок и индуктор, супергетеродинный преобразователь-усилитель, состоящий из гетеродина, блока автоматической подстрой.ки частоты и усилителя высокой час- М тоты, усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, блок регистрации, ключ и частотомер (2 ).

" Однако в известных устройствах частота сигнала ЯКР определяется путем сравнения резонансной частоты генератора импульсов высокой частоты с изменяемой до совпадения с частотой подключенного внешнего генератора, принимаемой за резонансную и измеряемой непосредственно частотомером. Измерение резонансной частоты этим способом сводится к медленному изменению частоты внешнего генератора до сведения картины наложения биений к шумовой развертке осциллографа. Точность измерения частоты резонанса определяется погрешностью способа нулевых биений и составляет

100-200 Гц. Это не обеспечивает высокой точности измерения частотных параметров исследуемого образца. Кроме того, этот способ трудно поддается автоматизации.

Цель изобретения — повышение точности измерения частоты сигналов ЯКР.

Поставленная цель достигается тем

Что устройс:тво измерения сигналов ядер ного квадрупольного резонанса, содержа

798571

33

N щее последовательно соединенные генератор импульсов высокой частоты, импульсный программный блок и индуктор, супергетеродинный преобразовательусилитель, состоящий иэ гетеродина, блока автоматической подстройки частоты и усилителя высокой частоты, :усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, блок регистрации, ключ, частотомер, снабжено усилителем-ограничителем, фаэовым детектором, управляемым генератором, фильтром нижних частот, причем выход усилителя высокой частоты соединен через усилитель-ограничитель с одним из входов фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, а выход фазового детектора через ключ и фильтр нижних частот соединен с управляемым входом управляемого генератора, причем выход управляемого генератора соединен с измерительным входом частотомера, а управляющие входы частотомера и ключа соединены с выходом импульсного программного блока.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор импульсов высокой частоты 1, импульсный программный блок 2, индуктор 3, супергетеродинный преобразовательусилитель., состоящий из гетеродина

4 и усилителя 5 высокой частоты, блок 6 автоподстройки частоты, усилитель 7 промежуточной частоты, детектор 8, видеоусилитель 9, усилитель-ограничитель 10, фазовый детектор 11, управляемый генератор 12, ключ 13, фильтр 14 нижних частот, частотомер 15 и блок 16 регистрации устройства.

Устройство работает следующим образом. !

Сигнал ядерной индукции или спинэха с выхода усилителя 5 высокой частоты поступает на вход усилителя- . ограничителя 10, преобразованные импульсы которого воздействуют на один из входов фазового детектора 11.

На другой вход подается напряжение управляемого генератора 12, изменяющаяся величина которого определяется.разницей фаз его входных напряжений.

В процессе захвата ключ 13 замкнут напряжение на конденсаторе

f фильтра 14 изменяется пока частота управляемого генератора 12 не сравняется с частотой сигнала ядерной индукции. Причем процесс захва.та оканчивается за время, не превышающее время затухания сигнала ЯКР.„ составляющее 2-4 мс, и при надлежащем выборе постоянной времени фильтра 14 нижних частот, этого времени достаточно для .окончания захвата частоты системой фазовой автоподстройки частоты, составляющей величину порядка 28 МГц и времени существования 50 10 -10- 10 периодов колебаний. При окончании процесса захвата ключ 13 размыкается, и напряжение на конденсаторе фильтра 14 нижних частот запоминает- ся. Частота выходных колебаний управляемого генератора 12 остается постоянной и равной частоте колебаний сигнала ЯКР. Измерителем частоты управляемого генератора 12 является электронно-счетный частотомер 15.

Устройство позволяет измерять с точностью 10-15 Гц.

Формула изобретения

Устройство измерения частоТы сигналов ядерного квадрупольного резонанса, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов высокой частоты, импульсный программный блок и индуктор, супергетеродинный преобразователь-усилитель, состоящий из гетеродина, блока автоматической подстройки частоты и усилителя высокой частоты, усилитель промежуточной частоты, детектор, видеоусилитель, блок регистрации, ключ, частотомер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен усилителем-ограничителем, фазовым детектором, управляемым генератором, фильтром нижних частот, причем выход усилителя высокой частоты соединен через усилитель-ограничитель с одним из входов фазового детектора, второй вход .которого соединен с выходом управляемого генера,тора, а выход фазового детектора через ключ и фильтр нижних частот соединен с управляемым входом управляемого генератора, причем выход управляемого генератора соединен с измерительным входом частотомера, а управляющие входы частотомера и ключа соединены с выходом импульсного программного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Гречишкин В.С. Ядерные квадрупольные взаимодействия в твердых телах, М., "Наука", 1973, с.93..

2.Авторское свидетельство СССР, 9 887527/26-28, кл.Q) 01 l4 27/18, 1969 (прототип).

798571.

Составитель В.Филиппов

Редактор В.Жиленко Техред A. Ач Корректор Н.швыдкая

Заказ 10012/52 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП"Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4