SU1636750A1

SU1636750A1 - Resonator for high-pressure electron paramagnetic resonance measurements

Info

Publication number: SU1636750A1
Application number: SU884457715A
Authority: SU
Inventors: Александр Абдулович Дадали; Виктор Андреевич Шандицев; Игорь Петрович Ластенко; Владимир Давыдович Бланк; Николай Алексеевич Ренжиглов; Игорь Александрович Барабанов; Михаил Викторович Мотякин
Original assignee: Институт Химической Физики Ан Ссср
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к изучению материалов методом ЭПР и может быть использовано в научных исследовани х твердых телр подвергающихс пластической деформации. Цель изобретени - расширение диапазона измер емых параметров за счет возможности исследовани пластической деформации твердых тел, Резонатор дл ЭПР измерений твердых тел при высоких давлени х твердотельный цилиндрический с типом колебаний Н он выполненный из высокопрочного диэлектрического материала , имеющий алмазные наковальни, сое тоит из двух одинаковых цилиндров с высотами, равными полувысоте цепого резонатора, причем один из ципинцров фиксирован внутри металлической гипь- зы, имеющей окна, а другой расположен в гильзе акснатьно с первым цилиндром . Алмазные наковальни укоеплены в центре внутренних торцов иилиндпсш причем в зазоре между цилиндрами, оь- разуечом между алмазными наковальн ми , расположен концентратор из того же диэлектрического материала, что и резонатор, 1 ил, (ОThe invention relates to the study of materials by the EPR method and can be used in scientific studies of solid bodies subjected to plastic deformation. The purpose of the invention is the expansion of the range of measured parameters due to the possibility of investigating the plastic deformation of solids. with heights equal to the half-height of the chain resonator, with one of the zips being fixed inside a metal wall with a window, and the other is located in the sleeve ksnatno with the first cylinder. The diamond anvils are fixed in the center of the inner ends of the oriland, and in the gap between the cylinders, approximately between the diamond anvils, there is a concentrator of the same dielectric material as the resonator, 1 silt (

Description

Изобретение относитс к исследованию материалов методом электронного резонанса (ЭПР), а именно к устройству дл исследовани механической деформации твердых тел с помощью метода ЭПР, и может быть использовано в научных исследовани х дл изучени твердых тел8 подвергающихс пластической деформации.The invention relates to the study of materials by electron resonance (EPR), in particular, to a device for studying the mechanical deformation of solids using the EPR method, and can be used in scientific research to study solids8 subjected to plastic deformation.

Цель изобретени - расширение диапазона измер емых параметров за счетThe purpose of the invention is to expand the range of measured parameters by

возможности исследовани пластической деформации тверцых тел.the possibility of studying the plastic deformation of solid bodies.

На чертеже изображена схема резонатора дл измерений ЭПР при высоких давлени х.The drawing shows a resonator circuit for EPR measurements at high pressures.

Резонатор состоит из двух цилиндров 1 и 2, выполненных из высокопроч - кого диэлектрика, равных диаметров высотой, равной половине целого резонатора , помещенных в металлическуюThe resonator consists of two cylinders 1 and 2, made of a high-strength dielectric, equal to a diameter equal to half of the whole resonator, placed in a metal

гильзу 3. Один из цилиндров 1 запрессован в нем, а другой 2 подвижен, что позвол ет поворачивать его вокруг оси Крышкой резонатора служит отполированна внешн сторона пуансона 4, изготовленного из закаленной бериллиевой бронзы, через который проходит коак- сиап 5 дл возбуждени резонатора. Другой торцовой крышкой резонатора служит шток 6, передающий давление от пресса к цилиндру 2. С внешней стороны гильзы 3 размещаютс стержни 7 высокочастотной модул ции (100 кГц) Дл проникновени модул ционного пол в место расположени образца 8, в гильзе имеютс сквозные окна 9. В зазоре между парой цилиндров размещен концентратор 10 из керамики с соответствующей диэлектрической проница- емостью. В центре внутренних торцов цилиндров 1 и 2 жестко закреплены конические алмазные наковальни 11. Дл обеспечени оптического доступа к образцу 8 в цилиндрах 1 и 2 имеютс оптические каналы 12.sleeve 3. One of the cylinders 1 is pressed into it, and the other 2 is movable, which allows it to rotate around an axis. The resonator lid is the polished outer side of the punch 4 made of hardened beryllium bronze, through which the coaxia 5 passes to excite the resonator. Another end cap of the resonator is the rod 6, which transmits pressure from the press to the cylinder 2. On the outer side of the sleeve 3, rods 7 of high-frequency modulation (100 kHz) are placed. In order to penetrate the modulation field to the location of the sample 8, there are through holes in the sleeve 9. A gap between a pair of cylinders is placed around a ceramic concentrator 10 with a corresponding dielectric constant. In the center of the inner ends of cylinders 1 and 2, conical diamond anvils 11 are rigidly fixed. Optical channels 12 are provided in order to provide optical access to sample 8 in cylinders 1 and 2.

Резонатор работает следующим образом .The resonator works as follows.

Конструкцию помещают в зазор магнита спектрометра ЭПР и одновременно в пресс. Резонатор, оба цилиндра которого I и 2 помещаютс в гильзе 3, имеющую окна дл высокочастотной модул ции 9, с помощью коаксиала 5 соедин етс и согласуетс с СВЧ-трактом. Усилие от пресса через крышку резона тора 6, подвижный цилиндр 2. и алмазную наковальню 11 передаетс на образец 8. Спектрометр настраиваетс и цилиндр 2 резонатора поворачиваетс . Образец 8, наход щийс между алмазными наковальн ми 1I, при этом подвергаетс пластической деформации. Давление измер етс по сдвигу линии люминесценции кристалла рубина, который добавл етс к образцу 8. Оптический доступ к рубину обеспечиваетс через каналы 12 и алмазные наковальни П.The design is placed in the gap of the magnet of the EPR spectrometer and at the same time in the press. A resonator, both cylinders of which I and 2 are placed in the sleeve 3, having openings for high-frequency modulation 9, is connected and co-ordinated with the microwave path using coaxial 5. The force from the press through the cover of the torus 6, the movable cylinder 2. and the diamond anvil 11 is transferred to sample 8. The spectrometer is tuned and the cylinder 2 of the resonator is rotated. Sample 8, interposed between diamond anvils 1I, is subjected to plastic deformation. The pressure is measured by the shift of the luminescence line of the ruby crystal, which is added to sample 8. Optical access to the ruby is provided through channels 12 and diamond anvils P.

С целью улучшени однородности распределени пол в зазоре между цилиндрами , образуемом алмазными наковальн ми , расположен концентратор 10 из того же диэлектрического материала, что и цилиндры резонатора.In order to improve the uniformity of the field distribution in the gap between the cylinders formed by diamond anvils, there is a concentrator 10 made of the same dielectric material as the cylinders of the resonator.

Предлагаема конструкци резонатора позвол ет исследовать пластическую деформацию твердых тел методом ЭПР, повысить верхний предел при пластической деформации до 100 Кбар и выше, измер ть в процессе создани деформации распределение давлени по радиусу алмазной наковальни оптическим способом по сдвигу линии люминесценции рубина.The proposed resonator design makes it possible to investigate plastic deformation of solids by the EPR method, increase the upper limit for plastic deformation to 100 Kbar and higher, measure the process of creating deformation by optically measuring the pressure along the radius of the diamond anvil by shifting the ruby luminescence line.

Claims

Invention Formula

Resonator for measuring EPR at high pressures with a type of Nome oscillations containing a cylinder of high strength dielectric material and diamond anvils, characterized in that, in order to expand the range of measured parameters by examining the plastic deformation of solids, the cylinder is made of two identical cylinders with heights equal to the half-height of the whole cylinder, one of which is fixed inside a metal sleeve having a window, and the other is located in the sleeve coaxially with the first with the possibility of An orbit around their common axis relative to each other, diamond anvils are fixed in the center of the inner ends of the composite cylinders, in the gap formed between the composite cylinders with diamond anvils, there is a concentrator of the same dielectric material as the cylinders having the shape of a washer, the inner hole of which The external dimensions of the diamond anvils.

72

7Z