SU322712A1 - Спиновый генератор на боковой частоте - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области аииаратурной техники спектроскопии  дерного магнитного резонанса (ЯМР).

Известны спиновые генераторы на боковой частоте, в которых  дерные сигналы рабочего вещества носле детектировани  и усилени  непосредственно воздействуют через цепь обратной св зи на амплитуду возбуждающего высокочастотного нол  или модулируют пол ризующее поле.

Известные спиновые генераторы на боковой Частоте характеризуютс  тем, что одновременно с приемом полезных  дерных сигналов высокочастотный нриемник генератора находитс  под воздействием возбуждающего высокочастотного напр жени , вследствие чего шумова  компонента этого напр жени  нарушает точность работы такого генератора, т. е. точность следовани  частоты его колебаний за изменени ми пол ризующего нол .

Онисываемый генератор отличаетс  повыщением точности работы иа боковой частоте благодар  уменьшению вли ни  на частоту его колебаний шумовой компоненты возбуждающего пол .

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого спинового генератора.

буждающего генератора 1 через импульсный амплитудный модул тор 2 подаетс  иа датчик 3 сигналов ЯМР, наход щийс  в пол ризующем поле магнита 4. Выходное напр жение

датчика 3 поступает иа вход усилител  5 высокой частоты и далее на высокочастотный фазовый детектор 6, опорным напр жением которого служит высокочастотное иа |р жение возбуждающего генератора У, подаваемое на

детектор 6 через фазовращатель 7. Выход фазового детектора 6 св зан формирователем 8 пр моугольных импульсов, представл ю1нпм собой усилитель низкой частоты с последующим огранпчением, дифференцированием, отделением импульсов одной иол рпости и расширением их до иеобходимой длительности. Выходные импульсы формировател  8 воздействуют на амнлитудный модул тор 2 и через строб1 рующее устройство 9 управл ют режимом работы усилител  5 высокой частоты.

При надлежащем выборе фазы фазовранщтелем 7 в описываемой схеме возникают низкочастотные колебани  на частоте, равной разности между частотой высокочастотного

возбуждаюшего генератора и резонансной частотой атомных  дер рабочего вещества в данном нол ризующем ноле, т. е. описываема  схема  вл етс  спиновым генератором на боковой частоте амплитудно-модулироваииых

При разрыве цепи обратной св зи (точка о) генератор работает следующим образом.

Формирователь 8 пр моугольных импульсов задает длительность работы импульсного модул тора 2, т. е. врем  облучени  образца высокочастотным нолем. Частота следовани  облучающи.х имнульсов Q задаетс  частотой колебапнй, ностунающих на вход формировател  8. Импульсный модул тор 2 осуществл ет амплитудную модул цию непрерывных колебаний от генератора 1 высокой частоты, преобразу  непрерывные колебани  генератора в импульсы с высокочастотным занолнением . Усилитель 5 высокой частоты запираетс  на врем  нмнульсного модул тора с номощью стробирующего устройства 9. Усилитель 5 открываетс  после окончани  импульса модул тора и принимает сигнал ЯМР.

Фазовый детектор 6 с помощью фазовращател  7 выдел ет сигнал поглощени .

Если резонансна  частота образца Юоб /Я„ совпадает с частотой генератора / (о)о), то на выходе фазового детектора наблюдаютс  нмпульсы носто нного тока длительностью (Т-т) и нериодом новторени  Т, где т - длительность облучающего высокочастотного импульса, а - нериод следовани  облучающих импульсов. Так как в спектре амплитудно-модулированных колебаний , облучающих образец, имеютс  колебаии  с частотами мо±/гО, то, изменив частоту озо от значени  сооо на величину Q, получим резонансное условие на нервой боковой частоте амплитудно-модулнрованного колебани  соо. (Нанример, на верхней боковой частоте, т. е. (,)(,п соо+Й). В этом случае на выходе фазового детектора 6 нолучим синусоидальные колебани  с частотой Q, т. к. сигнал ЯМР принимаетс  на частоте , а частота спорного сигнала (частота генератора 1), поступающего Ё фазовый детектор, равна «о Соедин   выход фазового детектора 6 со входом формировател  8, т. е. замыка  цепь обратной св зи, получим спиновый генератор на

боковой частоте колебаний соо, в котором частота новторени  имнульсов будет автоматически подстраиватьс  к значению, удовлетвор ющему , уравнению Q {uo6-wo iHo-о)о при любых значени х Но и -мо, наход щихс  в

рабочем диапазоне системы.

Таким образом наличие в схеме формировател  пр моугольных импульсов, стробирующего устройства и амплитудного модул тора позвол ет создать спиновый генератор на боковой частоте в. ч. колебаний, в котором облучение образца высокочастотным напр жением и прием ЯМР сигнала производитс  в разное врем , т. е. исключаетс  вли ние щумовой компоненты в. ч. напр жени  на ЯМР

сигнал.

Предмет изобретени 

Спиновый генератор на боковой частоте, содержащий датчик сигналов  дерного магнитного резонанса, помещенный в пол ризующее магнитное поле, возбуждающий генератор высокой частоты, импульсный амплитудный

модул тор, усилитель высокой частоты со стробирующим устройством, высокочастотный фазовый детектор, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности следовани  частоты колебаний спинового генератора за изменени ми пол ризующего пол , в цепь обратной св зи между фазовым детектором и амплитудным модул тором включен формирователь нр моугольных импульсов, выход которого подан также на стробирующее устройство

усилител  высокой частоты.

К«