DE2126384A1 - Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie - Google Patents

Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie

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Description

Hintergrund der Erfindung;
Es sind bereits Hochfrequenz-Spektrometer bekannt, die mit einem gepulsten Hochfrequenzsender ausgestattet sind, mit dem ein Zug von kurzen Hochfrequenzimpulsen auf eine Probe gegeben wird, die in einem magnetischen Polarisationsfeld angeordnet ist, um auf diese Weise die Resonanz einer Vielzahl von Resonanzlinien gleichzeitig anzuregen. Das zusammengesetzte Resonanzsignal von der Probe wurde bei diesem bekannten Spektrometer mit einem Empfänger in der Zeitspanne zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen des Impulszuges vom Sender aufgenommen (US-Patentschrift 3 475 680). Bei diesem Impuls-Resonanzspektrometer wird zwar die für eine Analyse einer be- W stimmten Probe benötigte Zeit erheblich herabgesetzt, es hat jedoch den Nachteil, daß die Spitzenleistung der Sendeenergie relativ hoch sein muß, um eine breitbandige Erregung der zu analysierenden Probe zu erreichen.
Bei einem anderen HF-Spektrometer ist die erforderliche Sender-Spitzenleistung zur gleichzeitigen Erregung einer breitbandigen Resonanz der zu analysierenden Probe dadurch wesentlich herabgesetzt, daß die gesendete Phase eines Dauerstrich-HF-Signals in einer pseudostatistischen Folge moduliert wurde (deutsche Patentanmeldung P 20 38 951.9). Dieses letztere Spektrometer hat zwar den Vorteil, daß die Spitzenleistung . des Senders erheblich herabgesetzt wird, es tritt jedoch das Problem auf, daß hochfrequente Energie ständig auf die Probe gegeben wird, und wenn auch Haßnahmen getroffen werden, das Einstreuen von Hochfrequenz vom Sender in den Empfänger herabzusetzen, so treten doch solche Einstreuungen auf, die dazu neigen, den Empfänger zu übersteuern, so daß die verstärkten Resonanzsignale verzerrt werden und sich eine unerwünschte Grundlinienverschiebung des endgültigen Spektrums ergibt.
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Zusammenfassung der Erfindung;
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes HF-Spektrometer verfügbar zu machen, bei dem eine Modulation eines magnetischen Gleichfeldes dazu verwendet wird, die Resonanz einer Probe zu erregen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden in einem HF-Spektrometer eine Vielzahl von Resonanzlinien einer in einem magnetischen Polarisationsfeld angeordneten Probe in der Weise angeregt, daß die Probe mit hochfrequenter Energie bei einer Frequenz bestrahlt wird, die gegen das zu erregende Spektrum der Probe versetzt ist, und wird die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes in zeitlich veränderlicher Weise moduliert, so daß ein Seitenbandspektrum magnetischer Wechselfelder in der Probe erzeugt wird, dessen Bandbreite groß genug ist, üb gleichzeitig die Resonanz des Spektrums der zu analysierenden Probe anzuregen, wobei die gesendete hochfrequente Energie eine Frequenz außerhalb des Resonanzspektrums der Probe hat und deshalb nicht direkt vom Sender in den Empfänger gekoppelt wird.
Gemäß einer speziellen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Modulation der Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes statistisch oder pseudostatistisch, so daß ein durch Rauschen erregtes Spektrum der zu analysierenden Probe erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes pulsmoduliert, und zwar mit einer Folge von Impulsen, deren Längen merklich kürzer sind als die mittlere Periode zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen der Folge.
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Bei dieser Impulsfolge haben die Impulse gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine Amplitude Hp, die sich aus der folgenden Beziehung ergibt:
y f
wobei ^f das gyromagnetische Verhältnis der Probe ist, und t" die Impulslänge.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Spektrometers mit Merkmalen der Erfindung;
Fig. 2 den Spannungsverlauf einer pseudostatistischen Binärfolge in Form einer Ausgangsamplitude A in Abhängigkeit von der Zeit;
Fig. 3 die Abhängigkeit der Stärke H0 des magnetischen Polarisationsfeldes in Abhängigkeit von der Zeitskala der Fig. 2 zur Veranschaulichung des Modulations-Intensitätsverlaufs, der zur Modulation der Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes im Spektrometer nach Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 4 den Zusammenhang zwischen der Hochfrequenzenergie und der Frequenz zur Veranschaulichung des äquivalenten Hochfrequenz-Energiespektrums, das an die Probe im Spektrometer nach Fig. 1 angelegt wird;
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Fig. 5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Spektrometer mit Merkmalen der Erfindung ;
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines Spektrometer mit Merkmalen der Erfindung ; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild des in Fig. 6 mit der Linie 7-7 umschlossenen Teils der Schaltungsanordnung.
In dem in Fig. 1 dargestellten Hochfrequenz-Spektrometer 1 ist eine zu untersuchende Materialprobe, beispielsweise eine Probe für gyromagnetische Resonanz mit einer Vielzahl von zu prüfenden Resonanzlinien, in einer geeigneten Sonde 2 angeordnet und in ein Magnetfeld eingetaucht, das Energie von einem Hochfrequenzsender 3 erhält, dessen Frequenz f an einem Ende des zu erregenden Frequenzspektrums der Probe liegt. Die Energie des Magnetfeldes vom Hochfrequenzsender wird so angelegt, daß der magnetische Feldvektor rechtwinklig zum magnetischen Polarisationsfeld H liegt.
Das magnetische Polarisationsfeld H0 wird mit einer statistischen oder pseudostatistischen Zeitfolge von Impulsen in einer im folgenden noch näher beschriebenen Weise impulsmoduliert, um ein äquivalentes Hochfrequenzenergie-Spektrum zu erzeiigen«,1 das eine Umhüllende ( ) gemäß Fig. 4 hat. Der statistische oder pseudostatistische Modulator für das magnetische Polarisationsfeld weist eine Rauschquelle 4 auf. Im Falle einer pseudostatistischen Rauschquelle weist die Rauschquelle eine Schieberegister auf, das vorzugsweise so geschaltet ist, daß eine Folge maximaler Länge geliefert wird, und das mit einem Zug kohärenter Impulse von einen Taktimpulsgenerator in der Rauschquelle angetrieben wird. Der Ausgang des Schieberegisters ist eine binäre statistische Folge, die eine gewisse Anzahl N
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von Grundschritten der Länge T' enthält, ehe sich die Folge wiederholt, wobei die kürzeste Schrittlänge ist. Es ergegeben sich also N=2n—1 tatsächliche Schritte in jeder pseudostatistischen Folge, wobei η die Zahl der Binärstellen im Schieberegister ist. Die Ausgangsspannung des Schieberegisters ist in Fig. 2 dargestellt; eine Type eines solchen Generators für eine pseudostatistische Binärfolge ist beschrieben in IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 8, No.9, Februar 1966, oder der erwähnten älteren Anmeldung P 20 38 951.9«
Der Ausgang der Rauschquelle 4 wird einer Differenzierschaltung 5 zugeführt, der die Binärfolge so differenziert, daß ein Zug von Triggerimpulsen gebildet wird, die einem gepulsten Feldmodulator 6 zugeführt werden, der das magnetische Polarisationsfeld H mit einem Zug von Impulsen der Dauer t moduliert, die erheblich kürzer sind als die kürzeste Periode 'T'zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen. Die Impulsmodulation des magnetischen Polarisationsfeldes H0 ist in einer bevorzugten Ausführungsform so gewählt, daß die Spitzenamplitude H durch die folgende Beziehung definiert ist:
Hpdt =
wobeiydas gyromagnetische Verhältnis für die Probe und die Impulslänge ist. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, hat das äquivaltente HF-Energiespektrum, das in der Probe erzeugt wird, die Verteilung ( ) wie in Fig. 4 dargestellt ist, mit χ =1l (f-fQ)T und einem Spektrallinienabstand Af = —ψ- , wobei T die Länge der pseudostatistischen Folge ist. In einem typischen Ausführungsbeispiel ist T gleich einer Sekunde, so daß der Linienabstand A f gleich 1 Hz ist. Die Senderfrequenz f wird an ein Ende des Spektrums der zu untersuchenden Probe gelegt, so daß das äquivalente HF-Energiespektrum, das an die Probe angelegt wird, gleichzeitige Resonanz aller Linien in der Probe erregt.
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Das Resonanzspektrum, das von der Probe abgegeben wird, wird mit einem geeigneten Empfängerkreis in der Sonde 2 aufgenommen und im Eingang eines HF-Verstärkers 7 zugeführt, in dem es verstärkt wird, und von dem es einem Eingang eines HF-Phasendetektors 8 zugeführt wird, in dem das Spektrum mit dem HF-Sendersignal f gemischt wird, so daß ein zusammengesetztes NF-Resonanzsignal erhalten wird, das die gleichzeitigen Resonanzlinien der untersuchten Probe enthält. Die Phasenlage des HF-Sendersignals, das dem Eingang des Detektors 8 zugeführt wird, wird mittels eines Phasenschiebers 9 kontrolliert.
Das zusammengesetzte NF-Resonanzsignal wird vom HF-Detektor 8 zum Eingang eines NF-Verstärkers 11 geleitet, in dem es verstärkt und von dem es dem Eingang eines Magnetaufzeichnungsgerätes 12 zugeführt wird. Das zusammengesetzte Resonanzsignal wird im Gerät 12 in Abhängigkeit von der Zeit auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Magnetband oder Magnetscheiben aufgezeichnet. Die Aufzeichnung wird frequenzanalysiert, um die Fourier-Resonanzlinien-Signale der untersuchten Probe zu trennen, indem die Aufzeichnung wiedergegeben wird und dem Eingang eines Mischers 14 zugeführt wird, in dem sie das Wiedergabesignal mit der Ausgangsspannung eines Oszillators 15 für variable Frequenz gemischt wird, der auf eine bestimmte Frequenz für die gesamte Wiedergabe der Aufzeichnung eingestellt und dann auf eine neue Frequenz fortgeschaltet wird, die der gewünschten Aufläsung entspricht und von der vorangegangenen Einstellung einen Frequenzabstand hat, der nicht kleiner ist als Af, wobei
dec
Δ f der Linienabstand der spektralen Dichte der/Probe zugeführten Erregungsenergie ist. Wenn die Frequenz vom Oszillator für variable Frequenz einem Resonanzsignal entspricht, wird ein Gleichstromsignal am Ausgang erhalten, das über einen Tiefpaßfilter und einen Gleichrichter einem Schreiber 16 zugeführt
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wird, wo es in Abhängigkeit von der Frequenz des Signals vom Oszillator 15 aufgezeichnet wird, um ein Ausgangs-Energie-Spektrum der untersuchten Probe zu bilden. Die Verwendung einer Wiedergabeeinheit 13» einem variablen Oszillator 15 und einem Mischer 14 zur Gewinnung eines Energiespektrums ist in der US-Patentschrift 3 287 629 beschrieben.
In Fig. 5 ist ein anderes Spektrometer 21 mit Merkmalen der Erfindung dargestellt. Das HF-Spektrometer 21 ist grundsätzlich gleich dem nach Fig. 1, nur daß der Ausgang des NF-Verstärkers 11 dem Eingang eines Analog-Digital-Konverters 22 k zugeführt wird, der das zusammengesetzte Resonanzsignal zeitlich abfragt. Die zeitliche Abfragung ist mit jedem Zyklus der pseudostatistischen Binärfolge über ein Abfrage-Triggersystem synchronisiert, das vom Folgegenerator in der Rauschquelle 4 abgeleitet wird. Das zusammengesetzte Resonanzsignal wird in periodischen Intervallen abgefragt, die mit der GrundschrittlängeT^des Binärfolgegenerators synchronisiert ist, der in der Rauschquelle 4 vorgesehen ist. Wenn also N Grundschritte in der pseudostatistischen Folge vorhanden sind, ergeben sich N Abfragezeiten für Jeden Zyklus der pseudostatistischen Folge. Der Analog-Digital-Konverter 22 wandelt die abgefragte Amplitude des zusammengesetzten Resonanzsignals in digitale Daten um, die nacheinander in entsprechenden Kanälen des Speichers einer datenverarbeitenden Anlage 23 gespeichert werden, beispielsweise Computertype 620 I der Firma Varian Data Machine.
Die datenverarbeitende Anlage 23 weist einen Adressenteil auf, mit dem die abgefragten Digitaldaten in die entsprechenden Speicherkanäle adressiert werden. Die Adresse ist mit der Grund-Bitrate des pseudostatistischen Folgegenerators über einen Kanalwählerausgang verbunden, der vom Folgegenerator in der Rauschquelle 4 abgeleitet wird, und der den Adressen zugeführt wird. Es ergibt sich also eine Abtastung des
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zusammengesetzten Resonanzsignals bei jedem Zykuls der pseudostatistischen Folge, wobei diese Abtastung eine Vielzahl von Abfragepunkten aufweist. Die von jedem Abfragepunkt abgeleiteten Daten werden in einem entsprechenden Kanal des Speichers der Anlage 23 gespeichert. Die digitalen Daten, die von aufeinanderfolgenden Zyklen der pseudostatistischen Folge abgeleitet werden, werden in den jeweiligen Kanälen des Speichers akkumuliert, um das zusammengesetzte Resonanzsignal zeitlich zu mitteln, so daß auf diese Weise eine Verbesserung des Störabstandes erreicht wird, weil die kohärenten Signalkomponenten sich entsprechend der Anzahl der Abfragebits addieren, so daß eine merkliche Verbesserung des Störabstandes erreicht wird.
Nach einer relativ großen Anzahl von Zyklen der pseudostatistischen Binärfolge, beispielsweise 500, liest die Anlage 23 die in jedem der jeweiligen Kanäle gespeicherten Daten aus und führt eine Fourier-Transformation mit dem zusammengesetzten Signal durch, um das zusammengesetzte Resonanzsignal aus dem zeitlichen Raum in die entsprechenden getrennten Fourier-Komponenten im Frequenz-Raum umzuwandeln. Die Abfrage-Synchronisierung und die Kanalwahl-Synchronisierung, die von der pseudostatistischen Binärfolge in der Rauschquelle 4 erhalten werden, bewahrt die Phaseninformation der getrennten Fourier-Komponenten des Resonanzsignals. Jede der Resonanzkomponenten hat eine gewisse vorbestimmte Phasenbeziehung relativ zur die Resonanz erregenden Fourier-Komponente des Sender.signals. Diese vorbestimmte Phasenbeziehung kann durch eine Fourier-Transformation der speziellen pseudostatistischen Binärfolge präzise bestimmt werden.
Ein Fourier-Transformations-Programm 24, das die präzise Natur der pseudostatistischen Folge berücksichtigt, wird in die Anlage 23 angegeben, um die relativen Phasenverschiebungen
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der verschiedenen Fourier-Komponenten-Ablesungen der Anlage bis zum Eingang des Schreibers 16 beizubehalten, um eine Aufzeichnung des Resonanzspektrums der untersuchten Probe zu erhalten. Reine Absorptions- oder reine Dispersions-Modus-Resonanzsignale können durch entsprechende Änderungen im Fourier-Transformations-Programm oder durch Wahl der richtigen Phasenverschiebung des variablen Phasenverschiebers 9 erhalten werden.
Ein Spektrometer für gyromagnetische Resonanz, das mit einer pseudostatistischen Binärfolge zur Rauscherregung der Resonanz arbeitet und einem Analog-Digital-Konverter, einer Datenverarbeitungsanlage und einem Fourier-Transformation-Programm arbeitet, die mit einem Abfragetrigger und einem Kanalwähler synchronisiert sind, ist in der erwähnten älteren Anmeldung P 20 38 951.9 beschrieben und beansprucht.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines HF-Spektrometers 26 mit Merkmalen der Erfindung dargestellt. Dieses Spektrometer 26 ist grundsätzlich gleich dem nach Fig. 1 oder 5, nur daß das Rauschen, das zur Rauschmodulation des magnetischen Polarisationsfeldes HQ verwendet wird, von einer vollständig statistischen Rauschquelle 27 abgeleitet wird, etwa einer Rauschdiode oder einer Johnson-Rauschquelle. Das Rauschen von der Rauschquelle 27 wird einem geeigneten Verstärker zugeführt, der vorzugsweise am hochfrequenten Ende seines Betriebsbandes eine höhere Verstärkung hat, und wird dann dem Feldmodulator 6 zugeführt, um die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes HQ mit einer vollständig statistischen Rausch-Feldkomponente HL zu modulieren. Die Rausch-Feldmodulation sorgt in Kombination mit dem HF-Sendersignal bei fQ, das an einem Ende des zu erregenden Spektrums liegt, dafür, daß magnetische Wechselfelder in der zu untersuchenden Probe erzeugt werden, deren Energiedichte des Spektrums ähnlich dem nach
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Fig. 4 ist, um gleichzeitige Resonanz der verschiedenen Resonanzlinien in der zu untersuchenden Probe zu erregen. Ein zusammengesetztes Resonanzsignal von der Probe wird aufgefangen und dem HF-Verstärker 7 und von diesem dem HF-Phasendetektor 8 zugeführt, wo es mit dem Sendersignal fQ detektiert wird, um ein zusammengesetztes NF-Signal zu bilden, das im Verstärker 11 verstärkt und einem Eingang eines !Correlators 28 zugeführt wird.
Der Korrelator 28 korreliert das Erregungsrauschen, wie es von der Rauschquelle 27 abgeleitet wird, mit der resultierenden Rausch-Resonanz-Antwort der untersuchten Probe, um eine Kreuzkorrelationsfunktion zu bilden. Die Kreuzkorrelationsfunktion wird dem Eingang einer Fourier Transformation 29 zugeführt, wo sie fouriertransformiert wird, um die getrennten Fourier-Resonanzlinienkomponenten der untersuchten Probe zu erzeugen, die dann dem Eingang eines Schreibers 31 zugeführt werden, wo sie in Abhängigkeit von der Zeit oder Frequenz aufgezeichnet werden, um das Ausgangs-Resonanzspektrum der untersuchten Probe zu erhalten.
Ein geeigneter Korrelator 28 ist in Fig. 7 dargestellt und weist einen Eingang 32 für das Rauschsignal und einen zweiten Eingang 33 für die vom Rauschen erregte Resonanzantwort auf. Die beiden Signale werden dann dem Eingang einer ersten Multiplikationsstufe 34 zugeführt, in der sie so multipliziert werden, daß ein erstes Ausgangssignal gebildet wird, das einem Speicherkondensator 35 zugeführt wird, in dem es gespeichert wird. Ein Reihenwiderstand 36 arbeitet mit dem Kondensator 35 zusammen, um das Speicherelement zu bilden. Der Rauschausgang wird in ähnlicher Weise in folgenden Multiplikationsstufen 37, 38 und 39 multipliziert, und zwar mit aufeinanderfolgend zusätzlich verzögerten Rausch-Resonanzantworten, wie sie zusätzlich durch Verzögerungsglieder 41, 42, 43, 44 usw. verzögert werden, um aufeinanderfolgend Ausgangssignale zu erhalten,
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die in Speicherkondensatoren 35 integriert und gespeichert werden, diejan die Ausgänge der verschiedenen Multiplikationsstufen angeschlossen sind. Die Ausgänge von den Klemmen 45, 46, 47, 48 usw. entsprechen einem zeitlichen Mittelwert einer zusammengesetzten Kreuzkorrelationsfunktion. Nachdem die zusammengesetzte Resonanzantwort ausreichend lange abgefragt worden ist, wird der Kreuzkorrelationsausgang der Kanäle des Korrelators 28 in der Fourier Transformation 29 fouriertransformiert, um die Fourier-Resonanzlinien der Probe zu erzeugen, die dem Schreiber 31 zugeführt werden. Die Fourier Transformation 29 kann so eingestellt werden, daß entweder Dispersionsoder Absorptions-Modus-Resonanzen angegeben werden, oder statt dessen kann das Energieausgangsspektrum der untersuchten Probe P dem Schreiber 31 zugeführt werden, je nach dem Analyseverfahren, nachjdem die Fourier Transformation 29 arbeitet. Eine geeignete Fourier-Transformation ist mit einem Fourier-Transformations -Rechner möglich, beispielsweise einem Computer 62Oi der Firma Varian Data Machine, wie bereits in Verbindung mit Fig. 5 erwähnt.
Der Vorteil der Magnetfeldmodulation nach der Erfindung liegt darin, daß der zur Aufnahme der Resonanzsignale von der Sonde benutzte Empfänger nicht durch direkte Kopplung von hochfrequenter Energie vom Sender zum Empfänger im Frequenzband, das die Resonanzinformation enthält, übersteuert wird. Es kann dann * ein geeignetes Filter in den Eingang des HF-Verstärkers 7 geschaltet werden, mit dem die direkte Kopplung des HF-Sendersignals f zum HF-Verstärker 7 ausgeschlossen wird.
Die Erfindung ist in Verbindung mit der Erregung und Detektierung von durch Rauschen angeregten Resonanzen von gyromagnetische Resonanz zeigenden Körpern beschrieben worden, die Er- · findung ist Jedoch nicht auf Spektrometer für die gyromagnetische Resonanz beschränkt,sondern kann auch bei Mikrowellen-
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frequenzen verwendet werden und ist allgemein bei Mikrowellenspektrometern, Kernresonanzspektrometern, Elektronenspin: spektrometern und Vierpol-Kernresonanz-Spektrometern verwendbar.
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Claims (8)

V1 P291 D Patentansprüche
1. Verfahren zur Hochfrequenz-Spektroskopie, bei dem eine zu untersuchende Probe in ein magnetisches Polarisations-
^ feld getaucht wird und mit hochfrequenter Energie bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes zeitlich in der Weise variiert wird, daß in der Probe ein Spektrum von magnetischen Wechselfeldern erzeugt wird, das eine ausreichende Bandbreite hat, um die zu untersuchenden vielen Resonanzlinien der Probe zu überdecken, so daß gleichzeitig die Resonanz der vielen Resonanzlinien der untersuchten Probe erregt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes mit Rauschenergie moduliert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes mit einer statistischen oder pseudostatistischen Impulsfolge impulsmoduliert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzei chn e t , daß die Impulse der pseudostatistischen Impulsfolge eine Amplitude IL haben, die etwa durch die Beziehung
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definiert ist, wobei ^das gyromagnetische Verhältnis für die Probe undt die Impulslänge ist, und daß die Impulslänge erheblich kürzer ist als die mittlere Periode zwischen Impulsen.
5. Hochfrequenz-Spektrometer mit einer Einrichtung zur gleichzeitigen Erregung von hochfrequenten Resonanzen einer Vielzahl von Resonanzlinien in einer zu untersuchenden Probe, die/ein magnetisches Polarisationsfeld eingetaucht ist, und einer Einrichtung zur Aufnahme eines zusammengesetzten Resonanzsignals, das von der Probe abgegeben wird und die gleichzeitig in der untersuchten Probe erregten vielen Resonanzliniensignale enthält, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur zeitlichen Veränderung der Stärke des magnetischen Polarisationsfeldes vorgesehen ist.
6. Spektrometer nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein durch Rauschen gesteuerter Modulator für die Intensität des magnetischen Polarisationsfeldes vorgesehen ist.
7. Spektrometer nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Impulsmodulator für das magnetische Polarisationsfeld vorgesehen ist, der mit einer statistischen oder pseudostatistischen Impulsfolge steuerbar ist.
8. Spektrometer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Einrichtung zur Erregung von hochfrequenten Resonanzen aus
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einer Einrichtimg besteht, mit der die Probe mit hochfrequenter Energie bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet^ daß die Arbeitsfrequenz der Bestrahlungseinrichtung an einem Ende des Resonanzspektrums der zu untersuchenden Probe liegt.
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ORlGINAi. INSPECtED
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034191A (en) * 1974-08-05 1977-07-05 Varian Associates, Inc. Spectrometer means employing linear synthesized RF excitation
US4065714A (en) * 1976-06-21 1977-12-27 Varian Associates, Inc. Pulsed RF excited spectrometer having improved pulse width control
US4166972A (en) * 1977-10-05 1979-09-04 Southwest Research Institute NMR discrimination apparatus and method therefor
FR2464471B1 (fr) * 1979-08-28 1985-08-30 Southwest Res Inst Procede et appareil de detection magnetique de substances telles que les explosifs
US4959543A (en) * 1988-06-03 1990-09-25 Ionspec Corporation Method and apparatus for acceleration and detection of ions in an ion cyclotron resonance cell
DE3829374A1 (de) * 1988-08-30 1990-03-22 Philips Patentverwaltung Hochfrequenzerzeuger fuer kernspinuntersuchungsgeraete
GB2255830B (en) * 1991-04-02 1995-03-08 British Tech Group Method of and apparatus for NQR testing
GB9106789D0 (en) * 1991-04-02 1991-05-22 Nat Res Dev Nqr methods and apparatus
GB9112290D0 (en) * 1991-06-07 1991-07-24 Nat Res Dev Methods and apparatus for nqr imaging
GB0323502D0 (en) * 2003-10-08 2003-11-12 Mayvers Matthew C Apparatus and method for safety testing

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FR2093891A5 (de) 1972-01-28
US3681680A (en) 1972-08-01
GB1329647A (en) 1973-09-12

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