Twórcy wynalazku: Wieslaw Lambui, Stamdjslaw Bobrowski Uprawniony z patentu: Zjednoczone Zaklady Produkcji Aipamatury Nau¬ kowej Zaklad Apairaitury Radiospekftroskopowej „Raddopan", Poznan (Polska) Sposób i uklad detekcji synchronicznej w zamknietej petli fazowej ukladu stabilizacji generatora, zwlaszcza w jadrowym mierniku pola magnetycznego Pirzedmiotem wynalazku jest sposób i uklad de¬ tekcji synchronicznej w zamknietej petli fazowej ukiladu stabilizacji generatora, zwlaszcza w jadro¬ wymi mierniku pola magnetycznego.Zadaniem procesu detekcji synctoonicanej w zamknietej petli fazowej jesit stafoiliizacja czesto- tliiiwoscti generaitara auitodyinowe@o na takiej waifto- sci, pirzy której pojawi sie sygnal magnetycznego rezonansu jadrowego w chwili przejscia przez ze¬ ro przebiegu modulujacego. Dodatkowym zada¬ niem procesu detelkcji jesit poszukiwanie i wyjkry- wanie sygnalu magnetycznego rezonansu jadro¬ wego NMR w danym podlzalkresie pomiarowym.Znany dotychczas sposób detekcji synchronicz¬ nej w zastosowaniu do fazowej stabilizacji cze¬ stotliwosci generatorów autodymowych jadrOiwych mierników poda magnetycznego z modulacja poila polega na tym, ze bezposrednio poddaje sie detek¬ cji synchronicznej analogowy sygnal magnetycz¬ nego rezonansu jadrowego NMR uzyskanego z auitojdyny po wyprostowaniu i filtracji sygnalu wielkiej czestotliwosci.Znany uklad detekcji synchjroniCznej realizuja¬ cy powyzszy sposób sklada sie z dwóch synchro- nizowamyich odpowiednimi czestotliwosciami refe¬ rencyjnymi detektorów fazioicziulyich zaiwlerajacyich wizmacnfiacze operacyjne i klucze analogowe. Zada¬ niem jednego detektora jest wykrywanie dbeonosci sygnalu NMR w trakcie przestrajanda azestattowosci generatora aiutodynowego, przerywania procesu 10 15 to prze&trajania i zaniytkanie petli fazowej stabilizacja czestotliwosci generatora po wykryciu sygnalu. Za¬ daniem drugiego jest wyitwairzanie sygnalu uchylbu w petli fiazowej stabilizacji czestotliwosci generatora auitodynowego w obecnosci sygnalu NMR.W ojhu wyzej wyniienionych detektorach, zrea¬ lizowanych w technice analogowej istniala scisla zaleznosc pomiedzy sygnalami wyjsciowymi a am- pflMuda i ksztaltem poddawanego detekcji synchro¬ nicznej sygnalu NMR. Poniewaz ksztalt sygnalu (szerokosc linii, liczba rozdzwonien) i ampli/buda zaleza od takich parametrów jak jednorodnosc mierzonego pola, sklad Chemiczny cieczy w glowi¬ cy pomiairowej, sygnaly wychodzace z obu detek¬ torów sa równiez scisle zalezne od wyzej wymie¬ nionych parametrów. W konsekwencji dokladnosc pomiaru pola magnetycznego nie jest stala we wszystkich warunkach, lecz zalezna od dodatko¬ wych zmiennych parametrów, których wplywu nie mozna wyeliminowac, a nawet jednoznacznie prze¬ widziec.Dodatkowymi wadami wykazywanymi przez de¬ tektory analogowe stosowane w zamknietych pe¬ tlach fazowych ukladu stabilizacji czestotliwosci generatorów autodynowych jadrowych mierników pola magnetycznego sa niskie, zalezne od parame¬ trów sygnalu NMR nachylenie charakterystyki detekcji' w okolicy zera, maly zakres liniowej pracy detektora ograniczajacy mozliwosci w za¬ kresie nadaznej pracy stabilizacji czestotliwosci 123 3223 123 322 4 oraz w zakresie zregiuiowywania odchylek czesto¬ tliwosci spowodowanych zewnelrznymi zaklócenia¬ mi, mala, wywolana koniecznoscia stosowania - du- iej stalej czasowej, szybkosc wstepnego przemia- tania czejstoitliwosci generatora autodynowego w czasie postukiwania sygnalu NMR, a takze mala odtpormoBC na zaklócenia zewnetrzne w czasie po- szukarwainiia sygnalu NMR, powodujaca identyfiko¬ wanie tych zaklócen jako sygnalu NMR.Sposób detekcji wedlug wynalazku polega na tyrri, £e uzyskany z autodyny i odfiltrowany sy¬ gnal NMR poddaje sie wstepnemu ksztaltowaniu polegajacemu na zrózniczkowaniu, a nastepnie prze- klsEtaicendu na iimpuis prostokatny o standardo¬ wymi ozasie trwania i standardowej amplitudzie, o pinzedniim zboczu wypadajacymi dokladnie w chwi¬ li przejscia przez rezonans. Prceksztaicony sygnal NMR poddaje sie "detekcji fazowej.Uklad wedlug wynaliazku sklada sie z bloku ksztaltujacego^ którego wyjscia polaczone sa z wejsciami bdoku koincydencji czasowej i cyfrowe¬ go detek/tara uchybu fazowego, Uklad koimcyden- cji czasowej steruje uklad lokalnego pmzestnajania, uklad przestrajamia generatora, a równoczesnie cy¬ frowy detektor uchybu fazowego^ którego wyjscie polaczone jest z ukladem przesitirajaniia generatora.Rozwiazanie wedlug wynalazku charakteryzuje sie w stosunku do znanych, omówionych upnzednio detektorów synchronicznych w zamknietej petli fajzojwej ukladów stabilizacji czestolMwosci gene¬ ratorów autodynowych jadrowych rnierników po¬ la niagnetycznego, niezaleznoscia sygnalu uchyibu od amplitudy sygnalu NMR, co pozwoli elimino¬ wac koniecznosc recznej regulacji wzanocnienia w torze sprzezenia zwrotnego, dokladnoscia pomia¬ ru niezalezna od parametrów stosowanej w glo¬ wicy pomiarowej cieczy, dokladnoscia pomiaru niezalezna od jednorodnosci pola magnetycznego w zakresie, w którym jest ona dostateczna do rea¬ lizacji pomiaru pola magnetycznego me(toda rezo¬ nansu jadrowego, a itakze szerszymi liniowym od¬ cinkiem charakiteryistyki detektora^ pozwaSLajacym na nadazna prace detektora w procesie pomiaru znacznie szybciej zmieniajacych sie pól magnety¬ cznych, oraz duzo wieksza odjpornoscia na zakló¬ cenia zarówno w czasie poszukiwania sygnalu NMR jak i w ozasie stabilizacji czestotliwosci.Praedimdojt wynalazku jestt omówiony na przy¬ kladzie wykonania pinzedisitaiwionym na rysunku, na którym fig. 1 jest sciheimaftem blckowyim ukla¬ du, a fig. 2 przedstawia wykresy czasowe prze¬ biegów w poszczególnyteih wezlach ukladu, ilustru¬ jace sposób detekcji synchronicznej wedlug wy¬ nalazku.Sygnal rezonansu jadrowego A poddany zosta¬ je w bloku ksztaltujacym 1 przeksztalceniu na ciag Impulsów prostokatnych B o przednich zbo- ozaich wypadajacych dokladnie w chwili przejscia przez rezonans i czasie trwania równym maksy¬ malnemu czasowi trwania sygnalu rezonansowego wraz z dudniieniaimi.Wyjscie bloku ksztaltujacego 1 polaczone jest równoczesnie z wejsciem bloku ukladu koincyden¬ cji czasowej 2 i cyfrowego detektora uchybu fa¬ zowego 3. Zadaniem ukladu koincydencji czaso¬ wej 2, sterowanego dodaltfcowo sygnalem C o cze- sto/tliwosci podwójnej w stosunku do czestotliwo¬ sci modulacji, jest wykrywanie obecnosci sygnalu rezonansu jadrowego A w przedziale czasowymi^ w którym winno byc przeprowadzone zsynchro¬ nizowanie calego ukladu, oraz wytworzenie sygna¬ lu wyjsciowego D, bramkujacego wyjscia cyfrowe- wego detektora uchyibu fazowego 3 A równocze¬ snie sterujacego uklad lokalnego przesiadania 4 i uklajd przefotrajania generatora 5.W przypadku braku sygnalu rezonansu jadro¬ wego A w zadanym przedziale czasowym sygnal wyjsciowy D ukladu koincydencji czasowej 2 po¬ woduje poprzez uklad sterowania generatora 5 pmzestótianie czestotliwosci generatora w calym fpodizakresie pomiarowym.Pojawienie sie sygnalu rezonansu jadrowego w zadanym przedziale czasowym powoduje wygene¬ rowanie przez uklad koincydencji czasowej 2 ta¬ kiego sygnalu D, który przerywa proces przeszuki¬ wania podzakresu pomiarowego i równoczesnie za¬ laczenie do ukladu przesttorajania 5 wyjscia cyfro¬ wego detektora uchyibu fazowego 3.Cyiirolwy detektor uchyibu fazowego 3, synchro¬ nizowany sygnalem referencyjnym E, zgodnym fa¬ zowo i czejstotliwosciowo z przebiegiem modulacji pola magnetycznego i zerowany dodatkowo po¬ mocniczymi sygnalem zerujacym F wytwarza na swoimr wyjsciu impulsowy sygnal G^ proporcjo¬ nalny do uchybu fazowego pomiedzy sygnalami A i E. Sygnal ten zostaje przeksztalcony w ukladzie przestrajania generatora 5 na sygnal J, przesitra- jajacy czestotliwosc generatora w zamknietej petli s/talbilizaicji czestotliwosci. Nagle znikniecie sygnalu jadrowego A, a co za tym idzie zanik sygnalów B i D, spowodowane np. zewnetrznym zaklóce¬ niem, uruchaimia uklad lokalnego przestrajania 4, .którego zadaniem jest wytworzenie sygnalu wyj¬ sciowego H, powodujacego poprzez uklad przestra¬ jania generatora 5 przeszufciiwanie podzakresu po¬ miarowego w bezposredniej bliskosci uprzednio stabilizowanej czestotliwosciL W wypadku nie znalezienia sygnalu rezonanso¬ wego w czasie lokalnego przestrajania czestotli¬ wosci gemeratoa, nastepuje ponowne przeszukiwa- nie calego podzakresu pomiarowego.Powyzsze rozwiazanie usprawnia prace ukladu w olbecnoscti zaklócen i przyczynia sie do polep¬ szenia funkcjonalnosci calego urzadzenia zmniej¬ szajac radykalnie czas ustalania sie warunków wla¬ sciwego pomiaru w jadrowych miernikach pola ma- gmetylcznego.Rozwiazanie wedlug wynalazku moze równiez znalezc zastosowanie we wszystkich przyrzadach pomiarowych, w których podczas pomiaru naste¬ puje Mniowy wzrost i nastepnie spadek czestotli¬ wosci (tak zwane przemiatanie ozestotlAwosci), na przyklad w synitetyzeracli. PL