SU1315881A1 - Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике ЭПР и может быть использовано при изготовлении радиоспектрометров ЭПР. Целью изобретени  - вл етс  повышение чувствительности и снижение трудоемкости настройки радиоспектрометра. Дл  этого регистраци  сигналов ЭПР на пр мом и обратном участках треугольной развертки магнитного пол  осуществл етс  при противофазном смещении фазочувствительного детектора. СВЧ, причем из реализации, полученной на одном участке треугольной развертки магнитного пол , вычитаетс  реализаци , полученна  на другом ее участке. Устройство, реализующее , данный способ, дополнительно содер- . жит управл емый преобразователь кода, фазовращатель, состо щий из плавного и дискретного фазосдвигающих устройств . 2 с,п. ф-лы, 1 ил. i (Л со сд 00 00

Description

1131

Изобретение относитс  к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может быть использовано в приборостроительной промышлейнос- ти при изготовлении радиоспектрометров ЭПР.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и снижение трудоемкости настройки радиоспектрометра.

На чертеже приведена блок-схема радиоспектрометра, -реализующего предлагаемый способ регистрации сигналов ЭПР.

Б предлагаемом способе в результате регистрации спектра на пр мом и обратном ходе треугольной развертки магнитного пол  при противофазном смещении фазочувствительного детектора СВЧ и вычитании сигнала, полученного на одном участке развертки, из сигнала, полученного в том же периоде развертки на другом ее участке , происходит взаимна  компенсаци  обусловленных смещением нулевой линии посто нных составл ющих регистрируемых за один период развертки сигналов и накопление (увеличение в два раза за период развертки) их переменных составл ющих, т.е. сигналов ЭПР, что обеспечивает возможность нахождени  истинного значени  ну- лёвой линии и сужение динами- ческого диапазона. Это, в свою очередь, позвол ет более эффективно использовать обмен пам ти и повысить чувствительность радиоспектрометра.

Автоматическа  компенсаци  уровн  нулевой линии, смещение которой происходит в результате производимых в процессе настройки радиоспектрометра и поиска спектральных линий изменений условий регистрации, существенно снижает трудоемкость настройки радиоспектрометра.

Устройство, осуществл ющее.способ , содержит-генератор I СБЧ, направленный ., ответвитель 2, рабочий резонатор 3, фазовращатель 4, фазочув- ствительный детектор 5 СБЧ, приемник 6 сигналов, аналого-цифровой преобазователь 7, электромагнит 8 с блоом 9 питани , многокан&льный накоитель 10 спектров ЭПР, цифроанало- овьй преобразователь 11, блок 12 азвертки с катушкой 13 развертки, правл емый преобразователь 14 кода, лавное фазосдвигающее устройство

58812

15и дискретное фазосдБигающее устройство 16.

Устройство работает следующим образом ,

5 Электромагнит 8 с блоком 9 питани  создает пол ризующее магнитное поле, низкочастотна  треугольна  периодическа  развертка которого осуществл етс  блоком 12 развертки с

10 помощью, катушки. 13 развертки. При зтом закон изменени  магнитного пол  в процессе периодической развертки формируетс  цифроаналоговым преобразователем 11 под управлением много15 канального накопител  10 спектров ЭПР. Необходима  дл  задани  оптимального смещени  фазочувствительного детектора 5 СБЧ мощность опорного сигнала поступает от генератора 1

20 СБЧ через н-аправленный ответвитель 2 по гомодинному каналу.

Предварительна  настройка устройства с помощью плавного фазосдвига- ющего устройства 15 фазовращател  4

обеспечивает возможность наблюдени  линий поглощени  и дисперсии. В процессе развертки пол ризующего магнитного пол  при прохождении резонансных условий на выходе рабочего резо30 натора 3 формируетс  сигнал ЭПР и поступает на второй вход фазочувствительного детектора 5 СБЧ, Фаза опорного СБЧ, поступающего по гомодинному каналу на первый вход фазо35 чувствительного детектора 5 СБЧ, определ етс  плавным 15 и дискретным

16фазосдвигающими устройствами, Про детектированный фазочувствительным детектором 5 сигнал ЭПР усиливаетс 

40 в приемнике 6 сигналов, преобразуетс  аналого-цифровым преобразователем 7 в цифровой код, который через управл емый преобразователь 14 1кода поступает на вход многоканаль45 iHoro накопител  10 и синхронно сум- мируетс .

Детектирование сигналов ЭПР на СБЧ фазочувствительным детектором 5

5Q СБЧ на пр мом и обратном участках треугольной развертки осуществл етс  при противофазном смещении фазочувствительного детектора 5 СБЧ, что обеспечиваетс  изменением управл юсс щего сигнала на выходе.блока 12 развертки и, следовательно, инвертированием фазы опорного сигнала в экстремальных точках развертки магнитного пол , Б результате этого на вход

3131

аналого-цифрового преобразовател  7 на пр мом и обратном участках треугольной развертки поступают реализации с противофазными сигналами ЭПР и совпадающими по величине и знаку посто нными составл ющими, обусловленными смещением нулевой линии в приемнике 6 сигналов,

Синхронное накопление преобразованных в цифровую форму низкочастотных сигналов ЭПР, зарегистрированных за один период развертки, осуществл етс  в результате синхронного вычитани  регистрируемого на обратном участке развертки сигнала ЭПР из сигнала ЭПР, зарегистрированного на пр мом участке развертки. С этой целью на участке развертки с нарастающей индукцией магнитного пол  управл ющий сигнал с выхода блока 12 развертки отключает управл емый преобразователь 14 кода, что обеспечивает поступление на вход многоканального накопител  10 спектров ЭПР пр мого ко- да и, следовательно, синхронное суммирование регистрируемого на зтом участке развертки сигнала ЭПР с содержимым накопител  10j

На участке развертки со спадающей ндукцией магнитного пол  управл ющий сигнал с выхода блока 12 развертки включает управл емый преобразователь 14 кода, в результате чего на вход многоканального накопител  10 поступает дополнительньй код преобразованных в цифровую форму мгновенных значений сигнала ЭПР и, следовательно , из содержимого запоминающего устройства накопител  10 синхронно вычитаетс  регистрируемый на этом участке развертки сигнал ЭПР,

Таким образом, в каждом периоде периодической треугольной развертки производитс  синхронное суммирование сигнала ЭПР, зарегистрированного на участке с нарастающей индукцией , и синхронное вычитание сигнала ЭПР, зарегистрированного на участке со спадающей индукцией магнитного пол , что приводит к компенсации посто нной составл ющей этих сигналов и к сложению их переменных составл ющих , т.е. сигналов ЭПР, Синхронное суммирование полученных за каждый период развертки сигналов ведетс  до обеспечени  заданного отношени  сигнал/шум .

8814

Claims (2)

1.Способ регистрации сигналов электронного парамагнитного резонан5 са, включающий создание низкочастотной треугольной периодической развертки магнитного пол , детектирование сигнала -ЭПР фазочув ствительным детектором СВЧ, усиление широкополосO ным усилителем, преобразование в цифровой код и синхронное суммирование многоканальным накопителем, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и

5 снижени  трудоемкости настройки радиоспектрометра , детектирование сигналов ЭПР на пр мом и обратном участках треугольной развертки магнитного пол  осуществл ют при противофазном

0 смещении фазочувствительного детектора СВЧ, причем из сигнала, полученного на одном участке треугольной i развертки магнитного пол , вычитают сигнал, полученный на другом ее уча5 стке.

2.Устройство дл  регистрации сигналов электронного парамагнитного резонанса , содержащее генератор СВЧ,

Q последовательно соединенные с ним через направленный ответвитель с одной стороны рабочий резонатор, с другой стороны гомодинный канал с фазовращателем и фазочувствительный детек-. тор СВЧ, второй вход которого соединен с рабочим резонатором, подключенные к выходу фазочувствительного детектора СВЧ последовательно соединенные приемник сигналов и аналогоQ цифровой преобразователь, электромагнит с блоком питани  и последовательно включенные многоканальный накопитель спектров ЭПР, цифроана- логовьш преобразователь, блок раз5 вертки с катушкой развертки, при этом рабочий резонатор и катушка развертки размещены между полюсными наконечниками электромагнита, о т - личающеес  тем, что, с

0 целью повышени  чувствительности и снижени  трудоемкости настройки радиоспектрометра , в него дополнительно введен управл емьй преобразователь кода, а фазовращатель вьтолнен

5 в виде последовательно соединенных плавного фазосдвигающего устройства с диапазоном сдвига фазы О - 180° и дискретного фазосдвигающего устройства с шагом дискретизаций I SO,

: 513158816

причем управл ющий выход блока раз- информационный вход которого подклю- вертки соединен с управл ющими вхо- чан к вькоду аналого-цифрового предами дискретного фазосдвигающего образовател , а выход соединен с устройства и преобразовател  кода, входом накопител  спектров ЭПР,

Редактор П. Гереши

Составитель А. Федоров

Техред М.Ходанйч Корректор В. Бут га

Заказ 2354/46 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

,„,„,,-в-ав «в«вв --

Производственно-полиграфическое предпри тие, г Ужгород, ул. Проектна , 4