SU646245A1 - Спектрометр дерного магнитного резонанса( рм) - Google Patents

Description

(54) СПЕКТРОМЕТР ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

Изобретение относитс  к области радиоспектроскопии , а именно, к радиоспектрометрам  дерного магнитного резонан са (ЯМР).

В обычныхспектрометрах ЯМР высокого разрешени  частотна  развертка спектров наиболее просто реа/шзуетс  путем модул ции магнитного пол  в объеме исследуемого образца частотой управл емого генератора, обьгано выполненного в виде преобразовател  напр экени  в частоту. Осгнал ЯМР получаетс  на боковой полосе в результате фазового детектировани  на частоте модул ции. Чтобы продетектировать сигнал в нужной фазе н получить форму линий спектра ЯМР вида поглощени , необходима регулировка фазы опорного напр жени  фазового детектора ij.

Известен спектрометр  дерного магнитного резонанса, содержащий электромагнит , систему стабилизации резонансных условий, систему приема, регистрации и двойного резонанса с преобразователем напр жени  в частоту и фазовым

детектором, регул тор фазы сигнала ЯМР 2.

Недостаток данного спектрометра в том, что в канале модул ции магнитного пол  и приемном устройстве неизбежно возникают значительные базовые искажени . В большом диапазоне частот затруднительно осуществить коррекцию этих фазовых искажений с помощью каскадов, содержащих или элементы. Регулировка фазы сигнала ЯМР достигаетс  довольно сложным способом в результате делени  частоты преобразовани  двух пр моугольных напршкений в синусоидальные и с использованием индуктивного фазовращател , который  вл етс  сложной электрической машиной, ,

Цель прёдлагаемого изобретени  - коррекци  фазовых искажений спектров ЯМР при больших частотных развертках и упрощение схемы и конструкции радиоспектрометра ,

Она достигаетс  тем, что регул тор фазы сигнала ЯМР спектрометра выполнен в виде ограничител , ;григгера, форыировател  импульсов, управл емого генератора импульсов интегрирующего усилител , схемы задержки и регул тора опорного напр  сениЯр при этом вход ограничител  соединен с выхедом преобразовател  напр жени  в частоту, а выход соединен с первым входом триггера и со входом формировател  импульсов, выход которого подключен) ко входу запус ка управл емого генератора импульсов, выход управл емого генератора импульсов соединен с первым входом интегрирутрщёзго; усилител  и со входом схемы зааержкиг ВЬЕХОД которой подаслючен к второму входу тригд-вра, регул тор опорного напр жени  соедашен со вторь м входом интегрирующего усилител , выход которого соединен с управл ющим входом управлйемого генератора импульсов, выход триггера соединен с опорным входом фазового детектора системы приема, регистрации и двойного резонанса. На фиг. 1 представлена блок схема предлагаемого спектрометра  дерного магнитного резонанса; на фиг, 2 - вре менные диаграммы формируемых в спектрометре сигналов. Спектрометр ЯМР содержит электромагнит 1, систему 2 стабилизации резонансных условий, систему 3 приема, регистрации и двойного резонанса с преобразователем 4 , напр жени  в час тоту и фазовым детектором 5, регул тор 6 фазы сигнала ЯМР, ограничитель 7, триггер 8, формирователь 9 импульсов , управл емый генератор 10 импульсов , интегрирующий усилитель 11, схему 12 задержки и регул тор 13 опорного напр жени ,, Электромагнит 1 образует магнитное поле, в которое помещаетс  исследуемы)а образец.. Система, 2 стабилизации. резонан сных условий поддерживает посто нным отношение пол  в объёме образца к несущей рабочей частоте спектрометра, В системе 3 приема, регистрации и двой кого резонанса от исслед5емого образца получаетс  сигнал ЯМР. Частота модул ции магнитного пол  определ етс  пре образователем 4 напр жени  в частоту. На этой же частоте детектируетс  фазовым детектором 5 сигнал ЯМР. В регул торе 6 фазы формируетс  опорное напр жение дл  фазового детектора 5. Работает предлагаемый спектрометр следующим образом, Преобразователь 4 напр жени  в частоту развертываетс  дл  послецовательн

646245 ГО прохонсдени  области резонансных частот  дер исследуемого вещества. Его. вьиодное напр жение преобразуетс  в ограничителе 7 в пр моугольное напр жение , показанное на диаграмме 14. Это напр жение подаетс  на входы триггера 8 и формировател  9 импульсов. На вь:.ходе формировател  9 импульсов получаютс  короткие импульсы 15, совпадающие по времени с фронтами напр - женин 14. Этими импульсами запускаетс  управл емый генератор 1О, на выходе которого импульсы 1.6 имеют .длительность , пропорциональную напр жение с выхода интегрирующего усилител  11. Посто нна  составл юща  17 этих импульсов компенсирует на входе интегрирующего усилител  11 опорное напр жение 18, которое подаетс  с выхода регул тора 13 опорного напр жени , В результате действи  цепи обратной св зи с выхода управл емого генератора 1О импульсов на вход интегрирующего усилител  11устанавливаетс  равновесие. Если оператор регулирует опорное напр жение 18, то при,.малых .значени х этого напр жени  равновесие устанавливаетс  при очень короткой длительности импульсов 16, а при его значени х, приближающ )|хс  к амплитудному значению импульсов 16j равновесие устанавливаетс  при длительности этих импульсов, стрем щейс  к половине периода напр жени  14. Регулировка опорного напр жени  между этими крайними значени ми позвол ет получить пропорциональное изменение длительности импульсов 16 Задним фронтом импульсов 16 запускаетс  схема 12задержки, на выходе которой образуютс  импульсы 19, Задержка переднего фронта имлульсов 16 подбираетс  при настройке спектрометра с целью достижени  минимальных фазовых искажеim& спектра ЯМР в максимальном диапазоне частотной развертки. Импульсы 19 подаютс  на вход С Д-триггера 8, вход Д этого триггера управл етс  напр жением 14 с выхода .ограничител  17, Выходное напр жение 20 триггера 8 приобретает более высокий потенциал в моменты совпадени  переднего фронта импульсов 19 с положительным импульсом 14,: переход к низкому значению напр жени  20 достигаетс  при совпадении переднего фронта имлульсов 19 с нижним уровнем напр жени  14. Напр жение 20 используетс  в качестве опорного напр жени  в фазовом детекторе 5.

Коррекци  фазовых искажений спектро ЯМР определ етс  введе1шем в регул тор фазы сигнала ЯМР спектрометра сжемы задержки опорного напр жени  фа эового детектора, котора  позвол ет при первоначальной настройке скомпенсировать частотно-фазовые искажени  сигналов ЯМР в приемном тракте радиоспектрометра при значительном диапазоне частотной разрертки.

Упрощение конструкции радиоспектрометра достигаетс  управлением регул тора фазы сигнала ЯМР опорньгм напр жением посто нного тока без применени  индуктивного фазовращател  и без использовани  операшй делени  частоты и преобразовани  импзльсных напр же ,Ш1Й в синусоидальные.

Пределы регулировки фазы достаточны дл  регистрации сигналов ЯМР вида поглощени  и дисперсии, поскольку при малых посто нных задержках фаза может измен тьс  почти на 180 . Регулировка фазы в больших пределах возможна при последовательном включении в канал опорного напр жени  двух регул торов фазы. Предлагаемое техническое решение позвол ет работать на спектро метре с использованием таких методик ДВОЙНОГО резонанса при которых преобразователь напр жени  в частоту замен етс  синтезатором частоты устройства двойного резонанса, поскольку регул тор фазы успешно работает при различной амплитуде и форме входного напр жени , например, допустима треугольна , пилообразна , синусоидальна  или пр моугольна  форма этого напр жени .

Изобретение реализовано при изготовлений макета радиоспектрометра РЯ 2309, в котором ограничитель, интегрирующий усилитель, управл емый генератор и схема задержки вьтолнены иа микросхемах К1УТ401Б, формирователь импульсов и триггер выполнены на мик-

росхемах К1ЛБ553 (2 шт,), К1ЛР551

н К1ЬК552,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Спектрометр  дерного магнитного резонанса (ЯМР), содержащий электромагнит , систему стабилизации резонансных условий, систему приема, регистрации и двойного резонанса с преобразователем напр жени  в частоту и фазовым детектором, регул тор фазы сигнала ЯМР, отличающийс  тем, что, с целью коррекций фазовых напр жений спектров ЯМР при частотной развертке и упрощени  конструкции спектрометра , регул тор фазы сигнала ЯМР спетрометра выполйен в виде ограничител , триггераг, формировател  импульсов, управл емого генератора импульсов, интегрирующего усилител , схемы задержки и регул тора опорного напр жени , при ётом вход ограничител  соединен с выходом преобразовател  напр жени  в частоту , а выход соединен с первым входом триггера и со входом формировател  импульсов, выход которого подключен ко входу запуска упрйвлй эмого генератора импульсов, выход управл емого генератора импульсов соединен с первым входом интегрирующего усилител  и со входом схемы задержки, выход которой подключен ко второму входу триггера, регул тор опррньго напр же1ш  -соединен со вторым входом интегрирующего усилител , выход которого соединен с управл ющим входом управл емого генератора импульсов, выход триггера соединен с опорным входом фазового детектора системы приема, регистрйции и .двойного резонанса.

   Источники информации, прин тые во вщмание при экспертизе1 ,-Абрагам А, Ядерный магнетизм, М., 1969,.
2. 2. Авторское свидетельство СССР М9 3313О2;, кп, q О1 N 27/78, 1972.

   и

   :I

   20

   fUZ.i