CS206362B1 - Zapojení multinukleárního spektrometru nukleární magnetické rezonance - Google Patents

Description

Vynález.se týká zapojení multinukleárního spek- j trometru nukleární magnetické rezonance, umožňujícího měření spekter libovolného jádra ležícího v kmitočtovém rozsahu syntezátoru po přičtení nebo odečtení kmitočtu základního generátoru.

Dosavadní koncepce multinukleárních spektrometrů nukleární magnetické rezonance využívají obvykle syntezátorů kmitočtu s rozsahem nad nejvyšším pracovním kmitočtem spektrometru a požadovaný rozsah je získán směšováním signálů těchto syntezátorů, popřípadě jednoho pevného kmitočtu, přičemž je využíváno rozdílového kmitočtu. Stejným způsobem je získáván i referenční signál pro první směšovač přijímače. Nevýhoda této koncepce tkví ve využití syntezátorů s rozsahem výstupních kmitočtů minimálně o oktávu vyšším, než je potřebný kmitočtový rozsah spektrometru. Tyto syntezátory jsou obvykle mnohem dražší. Další možný způsob řešení multinukleárního spektrometru nukleární magnetické rezonance je vy- I užití syntezátoru s kmitočtovým rozsahem shod- i ným s rozsahem spektrometru. Signál syntezátoru je využíván současně pro vybuzení spinového systému i jako referenční pro přijímač, který má pouze jediný směšovač. Zesílení mezifrekvenčního zesilovače se převádí do nízkofrekvenční části přijímače. Vzhledem k tomu, zeje zpracována i stejnosměrná složka detekovaného signálu, jsou nároky na stabilitu zesílení nízkofrekvenční části přijímače značné. Další problém této koncepce souvisí s kvadraturo! detekcí signálu nukleární magnetické rezonance. V tomto případě je třeba při přechodu z jednoho kmitočtu na druhý zajistit vyvážení a ortogonalitu směšovacích obvodů přijímače s vysokou přesností.

Uvedené nevýhody a obtíže odstraňuje zapojení multinukleárního spektrometru nukleární magnetické rezonance, jehož podstatou je generátor spojený jednak s druhým směšovačem přijímače a jednak s úzkopásmovým fázovacím obvodem n výstupy spojeným s vícefázovým směšovačem, zatímco syntezátor je spojen jednak s prvním směšovačem přijímače a jednak s širokopásmovým fázovacím obvodem n výstupy spojeným s vícefázovým směšovačem, jehož výstup je spojen přes výkonový zesi[ lovač a sondu s přijímačem.

Hlavní výhodou tohoto zapojení multinukleárního spektrometru nukleární magnetické rezonance je možnost využití laciných číslicových syntezátorů s rozsahem výstupních kmitočtů prakticky shod206362 ným s rozsahem spektrometru. Detekce signálů nukleární magnetické rezonance se přitom provádí na konstantním-mezifrekvenčním kmitočtu a od- i padají tudíž problémy s vyvážením a ortogonalitou í detektorů při změně pracovního kmitočtu.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, kde je blokově naznačen příklad zapojení čtyřfázového systému.

Zapojení sestává z generátoru 1, jehož signální výstup je spojen jednak s druhým směšovačem 9, který může být jednoduchý nebo v kvadratuře, přijímače 10 a jednak s fázovacím obvodem 3 s n signálovými výstupy. Syntezátor 2 je spojen jednak s prvním směšovačem 8 přijímače 10 a jednak s širokopásmovým fázovacím obvodem 4 s n výstupy. Výstupy fázo vacích obvodů 3 a 4 jsou připojeny k vícefázovému směšovači 5, jehož výstup je spojen přes výkonový zesilovač 6 a sondu 7 s přijímačem 10.

Funkce zapojení za provozuje následující. Signál generátoru 1, který může pracovat na pevném kmitočtu a nebo může být v malých mezích proměnný, například syntezátor pro nastavení kmitočtového ofsetu, je přiveden na úzkopásmový fázovací obvod 3, z jehož výstupu je odebíráno n signálů pro vícefázový směšovač 5. Výstupní signál syntezátoru 2 je přiveden na fázovací obvod 4, který může být širokopásmový nebo automaticky přeladitelný v závislosti na kmitočtu syntezátoru 2. Z výstupu fázovacího obvodu 4 se přivádí n signálů do vícefázového směšovače 5. V tomto vícefázovém směšovači 5 je získán signál s pracovním kmitočtem spektrometru. Fázový rozdíl signálů na výstupech fázovačů 3 a 4 je dán:

- 2π - . ,

Φ =— pro n = 3, 4, 5,...

n '206362

Je-li n sudé číslo, lze počet fází redukovat na polovinu. Z praktických důvodů lze nejsnáze realizovat ; čtyřfázový systém. Zrcadlový signál je dostatečně potlačen díky vícefázovému způsobu směšování. I Výstupní signál vícefázového směšovače 5 je dále I ' zesílen ve výkonovém zesilovači 6 a přiveden do excitačního obvodu sondy 7. Elektrický signál odezvy jaderných spinu vzniklý ve snímací cívce sondy 7 je přiveden do přijímače 10, kde je v prvním směšovači 8 směšován s výstupním signálem syntezátoru 2. Vzniklý signál s mezifrekvenčním kmitočtem je po zesílení detekován v druhém směšovači 9 přijímače 10. Tento druhý směšovač 9 může být jednoduchý nebo kvadraturní. Detekovaný signál Se dále zpracovává obvyklým způsobem.

Claims (1)

1. Zapojení multinukleárního spektrometru nuk- Ϊ leární magnetické rezonance, vyznačené tím, že je tvořeno generátorem (1), spojeným jednak s dru- i hým směšovačem (9) přijímače (10) a jednak s úzkopásmovým fázovacím obvodem (3) n výstupy spojeným s vícefázovým směšovačem (5), zatímco syntezátor (2) je spojen jednak s prvním směšovačem (8) přijímače (10) a jednak s širokopásmovým fázovacím obvodem (4) n výstupy spojeným s vícefázovým směšovačem (5), jehož výstup je spojen přes výkonový zesilovač (6) a sondu (7) s přijímačem (10).