Малогабаритный радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

»»972356 (61) Дополнительное к авт. свил-ву ¹ 898305 (22) Заявлено 13.02.81 (21) 3247380118-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 07.!! .82. Бюллетень ¹ 4!

Дата опубликования описания 7.1!.82 (51) М Кл, G 01 N 24/10

ГооуАарстееиный комитет (53) УДК 539,143 .43 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Л инев, В. А. Мур авски и и F. Я. Фурса

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет нм. В. И. ЛА ина (71) Заявитель (54) МАЛОГАБАРИТНЪ|И РАДИОСГ1ЕКТРОМЕТР

ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАН(.А

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при изготовлении малогабаритных радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

По основному авт. св. № 898305 известен малогабаритный радиоспектрометр элект.ронного парамагнитного резонанса, содержащий активный магнитный элемент, магнитопровод с рабочим зазором, в котором расположен измерительный резонатор, и вспомогательным зазором, снабженным механизмом для изменения магнитного сопротивления, блок развертки с катушками развертки, блок регистрации.

В известном радиоспектрометре изменение величины индукции магнитного поля в рабочем зазоре осуществляется путем перераспределения магнитного потока, создаваемого активным магнитным элементом, между участками цепи магнитопровода с рабочим зазором и участком цепи со вспомогательным зазором, что достигается изменением магнитного сопротивления вспомогательного зазора при помощи механизма изменения магнитного сопротивления (1).

Недостатком известного устройства является нелинейная зависимость индукции магнитного поля в рабочем зазоре от величины вспомогательного зазора. Это не позволяет проградуировать величину вспомогательного зазора непосредственно в единицах магнитного поля и требует использования датчиков магнитного поля для измерения и установки нужного значения магнитной индукции в рабочем зазоре. Кроме того, в процессе линейной развертки магнитного поля необходима постоянная коррекция скорости перемещения механизма перестройки для чего требуется следящий блок развертки, связанный с датчиком магнитного поля,что усложняет конструкцию радиоспектрометра

ЭПР.

Цель изобретения — повышение линейности регулировочной характеристики магнитного поля в рабочем зазоре.

Поставленная цель достигается тем, что в малогабаритном радиоспектрометре электронного парамагнитного резонанса, содержагцем активный магнитный элемент, магнитопровод с рабочим зазором, в котором расположен измерительный резонатор, и вспомогательным зазором, снабженным ме972356

Количество пластин

Параметры предлагаемое устройство прототип

Интегральная нелинейность

303

7ф

Максимальная крутизна перестройки магнитного поля, З/мм

1600 330 160

Длина (магнитная проницаемость) пластины, мм

1-ой

2-ой

50(8) 60(10) 3- ей

4-ой

79(15) ханизмом для изменения магнитного сопротивления, блок развертки с катушками развертки и блок регистрации, вспомогательный зазор выполнен в виде набора пластин из материалов с различной магнитной проницаемостью, собранных по возрастанию магнитной проницаемости в направлении движения механизма изменения магнитного сопротивления.

На фиг. 1 представлена олок-схема предлагаемого малогабаритного радиоспектрометра электронного парамагнитного резонанса; на фиг. 2 — график зависимости индукции магнитного поля в рабочем зазоре.

Радиоспектрометр ЭПР содержит активный магнитный элемент 1, магнитопровод 2 с рабочим зазором 3, в котором расположен измерительный резонатор 4, и вспомогательным зазором 5, снабженным механизмом 6 для изменения магнитного сопротивления, развертки 7 с катушками 8 развертки, блок 9 регистрации, причем вспомогательный зазор 5 выполнен в виде набора пластин 10 из материалов с различной магнитной проницаемостью, собранных по возрастанию магнитной проницаемости в направлении движения механизма изменения магнитного сопротивления.

На фиг. 2 представлена зависимость индукции магнитного поля в рабочем зазоре от )1ормированной величины перемещения механизма 6 для изменения магнитного сопротивления, где кривая 11 соответствует одной пластине (прототип), кривые 12 и 13 соответственно двум и четырем последовательно включенным пластинам.

Радиоспектрометр ЭПР работает следующим образом.

Исследуемый образец помещается в измерительный резонатор 4, который располагается в поляризующем магнитном поле, создаваемом в рабочем зазоре 3 активным магнитным элементом 1. Для прохождения области резонанса блок 7 развертки с помощью катушек 8 развертки создает изменяющееся магнитное поле. Одновременно в блоке 9

5 регистрации создаются необходимые резонансные условия для наблюдения резонанса.

При выполнении условия резонанса на выходе блока 9 регистрации регистрируется сигнал ЭПР.

Установка необходимой величины индукции В магнитного поля в рабочем зазоре 3 осуществляется путем перераспределения магнитного потока, создаваемого активным магнитным элементом 1, между участком цепи магнитопровода с рабочим зазором 3 и участком цепи со вспомогательным зазором 5, что достигается изменением магнитного сопротивления вспомогательного зазора 5 с помощью механизма 6 для изменения магнитного сопротивления. При этом изменение магнитного сопротивления вспомогательного зазора при линейном перемещении механизма 6 для изменения магнитного сопротивления осуществляется по линейному закону.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять перестройку начального значения магнитного поля и его линейную развертку путем линейного (равномерного) перемещения механизма изменения магнитного сопротивления. При этом механизм перестройки может быть совмещен с микрометрическим механизмом или быть проградуированным в единицах магнитного поля.

Вспомогательный зазор выполняется путем последовательного соединения материалов с различной магнитной проницаеЗ5 мостью. Линейность перестройки магнитного поля зависит от числа пластин.

20(1) 10(1) 8(1) 6(1)

50(5) 25(4) 7(2) 972356

В таблице представлена зависимость линейной перестройки магнитного поля от количества используемых материалов с различной магнитной проницаемостью, а также приведены параметры пластин, составляющих дополнительный зазор для постоянного магнита с рабочим зазором 10 мм, выполненного на основе активного магнитного материала CmCpq длиной 10 мм и диаметром 100 мм. Пример с одной пластиной соответствует конструкции известного устройства.

Материалы с требуемой величиной магнитной проницаемости изготавливаются металлокерамическими методами, методами порошковой металлургии и т.п.

Предлагаемое устройство обеспечивает значительно лучшую линейность перестройки магнитного поля по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Малогабаритный радиоспектрометр элект

5 ронного парамагнитного резонанса по авт. св. № 898305 отличающийся тем, что, с целью повышения линейности регулировочной характеристики магнитного поля в рабочем зазоре, вспомогательный зазор выполнен в виде набора пластин из материалов с различной магнитной проницаемостью, собранных по возрастанию магнитной проницаемости в направлении движения механизма перестройки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 898305, кл. G 01 1х1 24/1О, 1980.

972356

08

Редактор С. Юско

Заказ 8062/33 дквп

Составитель В. Маиоршин

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4