Система термостатирования магнито-резонансных ячеек

 

ОПИСАНИЕ ,... < 830349

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 030879 (23) 2811947/18-24 (51)М. КЛ.

G 05 0 23/19 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

II0 делам изобретений и открытий

Опубликовано 150581. Бюллетень ЙЯ 18

Дата опубликования описания 150581 (53) УДК 621 555

6 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Гордеев и В. Ф. Терземан.(71) Заявитель (54) СИСТЕМА ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ МАГНИТОРЕЗОНАНСНЫХ

ЯЧЕЕК

Изобретение относится к системам термостатирования и может быть использовано при разработке систем нагрева и поддержания заданной температуры поверхности ячеек электронного и ядерного магнитного резонанса.

Известны устройства, предназначенные для нагрева и термостабилизации ячеек электронного и ядерного магнитного резонанса 17.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство термостатирования, состоящее из нагревателя, регулируемого источника мощности, управляющего элемента, усилителя сигнала разбаланса и датчика температуры 2 .

В этих системах термостатирования применяются проволочные нагреватели, при этом, с целью снижения паразитного магнитного поля нагревателя, последний выполняется либо бифилярным, либо экранируется от ячейки электромагнитным экраном. Дополнительное экранирование увеличивает тепловую инерционность термостата и увеличивает время готовности термостата. Нагреватель, как правило, запитывается переменным током с целью дополнительного снижения магнитных помех. Время готовности термостата в зависимости от его конструкции и подводной мощности находится в пределах 20-60 мин, что является существенным недостатком для многих применений.

Цель изобретения — сокращение времени выхода на рабочий режим сиСтемы.

Для достижения поставленной цели система термостатирования магниторезонансных ячеек содержит последовательно соединенные датчик температуры, усилитель сигнала разбаланса, управляющий элемент и регулируемый источник высокочастотных колебаний, а также размещенную между возбуждающими электродами, подключенными к выходу источника высокочастотных колебаний, колбу, заполненную газоМ, а магниторезонансная ячейка установлена внутри колбы.

На чертеже приведена функциональная схема системы термостатирования.

Схема системы термостатирования состоит из магниторезонансной ячейки 1, колбы 2, заполненной газом, возбуждающих электродов 3, фотоприемника 4, используемого в качестве

830349

Формула изобретения датчика температуры плазмы, регулируемого источника 5 высокочастотных колебаний, управляющего элемента б и усилителя 7 сигнала разбаланса.

Система термостатирования работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на систему термостатирования и отсутствии газового разряда сигнал с фотоприемника 4 через усилитель 7 и управляющий элемент б воздействует на источник 5 высокочастотных колебаний таким образом, что последний подводит к возбуждающим электродам

3 максимальное напряжение„ достаточное для возбуждения газового разряда в колбе 2. При достижении заданной интенсивности газового разряда сигнал с фотоприемника 4 снижает уровень высокочастотных колебаний, а при уменьшении интенсивности увеличивает их, осуществляя пропорциональное регулирование интенсивности газового разряда вблизи точки статирования. Считая эффективную температуру плазмы пропорциональной интенсивности разряда, приходят к косвенной стабилизации температуры плазмы, а следовательно, и температуры поверхности ячейки 1. В предлагаемом варианте системы термостатирования возбуждение разряда осуществляется электрическим полем, что, в отличие от возбуждения магнитным полем, снижает степень воздействия высокочастотных колебаний на характеристики магнитного резонанса ячейки 1.

Применение данного типа нагревателя предъявляет ряд требований при его выполнении. Для осуществления оптической-ориентации атомов в ячейке и оптического съема сигнала магнитного резонанса колба должна выполняться из материала ячейки, а спектр излучения газового разряда не должен содержать компонент вблизи оптической линии поглощения магнитореэонансной ячейки. Доп лнительным требованием при выборе сорта газа, заполняющего колбу, является требование более низкого потенциала ионизации, чем потенциал ионизации газа, заполняющего магниторезонансную ячейку, чтобы исключить возбуждение разряда в самой ячейке.

Использование в данной системе термостатирования предлагаемого нагревателя, в котором теплоносителем является газоразрядная плазма, обладающая высокими энергетическими характеристиками, позволяет эффективно и с большей, чем в известных скоростью осуществлять нагрев поверх ности ячейки, что уменьшает время нагрева поверхности до заданной температуры, т.е. уменьшает время roТоВНосТН системы термостатирования.

Система термостатирования магни торезонансных ячеек, содержащая последовательно соединенные датчик температуры, усилитель сигнала разбаланса, управляющий элемент и регулируемый источник высокочастотных колебаний, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени выхода на рабочий режим системы, она содержит размещенную между возбуждающими электродами, подключенными к выходу источника высокочастотных колебаний, колбу, заполненную газом, а магниторезонансная ячейка установлена внутри колбы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Наумов A.Ï. Исследование в области магнитных измерений. "Труды

40 метрологических инструментов СССР".

Сборник. Л., "Энергия", 1971, вып.

113(173), с. 57-9. 2. Горященко В.Б. и др. Геофизическая аппаратура. Сборник. Л., "Недра", 1973, вып. 52, с. 16-17 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 3349/55

Тираж 940 Подписное

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