SU757966A1

SU757966A1 - Устройство для измерения времени спин - решеточной релаксации 1

Info

Publication number: SU757966A1
Application number: SU782612306A
Authority: SU
Inventors: Bogdan E Rytsar; Petr M Soprunyuk
Original assignee: Fiz Mekh Inst Akad Nauk
Priority date: 1978-05-04
Filing date: 1978-05-04
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к устройствам измерения времени спин решеточной релаксации методами радиоспектроскопии, в частности, импульс- 5 ными методами ядерного магнитного и ядерного квадрупольного резонансов, и может быть использовано для изучения физико-химических свойств различных веществ и др.

Известны устройства £ΐ] , содержащие программатор, передатчик радиоимпульсов, колебательный контур с исследуемым образцом, приемник сигналов и регистратор. 1!

С помощью указанных устройств измеряют предельную величину и начальные амплитуды индуцированных сигналов, возникающих после 90°-ных импульсов, и по наклону графика эависи-2< мости разности логарифма этих величин определяют время' спин - решеточной релаксации.

Недостатком таких устройств является трудоемкость и сложность нахожде- 2‘. ния времени спин - решеточной релаксации.

Известно также устройство £2^, содержащее программатор, передатчик радиоимпульсов, подключенный к выходу 3ι

2

программатора, последовательно соединенные колебательный контур с исследуемым образцом и приемник сигналов, а также измеритель временных интервалов, подключенный через амплитудновременной преобразователь к выходу приемника сигналов.

Однако недостатком такого устройства также является трудоемкость и сложность определения времени спин решеточной релаксации, поскольку на процедуру обработки экспериментальных данных требуется большая затрата времени и средств.

Целью данного изобретения является. уменьшение трудоемкости и повышение быстродействия в широком диапазоне измерения времени спин - решеточной релаксации,

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, введены управляемый блок запоминания,вычитающее устройство, усилитель, компаратор и блок управления, причем выход приемника сигналов подключен ко’входу управляемого блока запоминания, один выход которого соединен с- первым входом вычитающего устройства и с опорным входом компаратора, а другой выход через подключенные последовательно вычита3

757966

4

ющее устройство и усилитель - с другим входом компаратора, при этом выход последнего и выход программатора подключены ко входам блока управления, один выход которого соединен с управляющим входом управляемого блока запоминания, а другой выход - с измерителем временных интервалов.

Блок-схема* предложенного устройства приведена на чертеже. Оно содержит программатор 1, передатчик радиоимпульсов 2, колебательный контур 3 с исследуемым образцом, приемник сигналов 4, управляемый блок запоминания 5, вычитающее устройство 6, усилитель 7, компаратор 8, блок управления 9 и измеритель временных интервалов 10.

Устройство работает следующим образом.

Пусть для измерения времени спин решеточной релаксации Ъ, используется импульсная последовательность 90°-Ζ-90°. Тогда в результате воздействия второго 90° импульса в момент времени 'С на выходе приемника 4 появляется сигнал свободной прецессии, начальная амплитуда которого пропорциональна величине компоненты вектора намагниченности М_х. При этом наблюдаемые амплитуды А_п индуцированных сигналов для разных значений "С будут равны ⁼ Л/¹ -е- ,

где А се “ предельное значение А_и при достаточно большом п Г (η = 1,2,3.··).

С помощью программатора 1 интервал времени п'Г изменяется таким образом, что на выходе приемника 4 сначала появляется сигнал с амплитудой А^о, а затем, при каждой новой посылке пары импульсов 90°- С -90° появляются сигналы с амплитудами А.,, Д₂ ,

А^ ...... Импульсы, поступающие с выхода программатора 1, на вход блока управления 9, формируются в последнем таким образом, что на его выходе, подключенном к управляющему входу блока запоминания 5, появляются стробимпульсы для фиксирования начальных , амплитуд сигналов сначала А_№, а затем А^, А₂, А<>,..... Причем, сигнал с амплитудой Αθο поступает на первый канал управляемого блока запоминания 5 и в виде уровня напряжения и_№ появляется. на его первом выходе, подключенном к первому входу вычитающего устройства б и к Опорному входу компаратора 8. Последующие сигналы с амплитудами А^,

Α_ζ, А₃ ..... будут поступать на второй

канал управляемого блока запоминания 5, на выходе которого будут появляться уровни напряжений Щ , 1)₂, ,

приложенные непосредственно ко второму входу вычитающего устройства 6. Таким образом, к опорному входу компаратора 8 будет приложено напряжение Одд, а на его второй вход будут поступать уровни напряжений К (1)^-1),,) с выхода усилителя 7 (К - установленный коэффициент усиления усилителя 7) При достижении равенства напряжений, а именно при и<л = Ми^-и^), в момент времени η Τ' = шт? ,· иа выходе компаратора 8 появляется импульс, который поступает на вход блока управления 9 и отключает его. Фиксируемые в блоке управления 9 интервалы времени η £ суммируются измерителем временных интервалов 10. Таким образом, в момент отключения блока управления 9 измерителем временных интервалов 10 будет зафиксирован отрезок времени дС = т Τ'

¹⁴ " иео-и», ,ήτ ^μ ' ^τι ’’ откуда Т = ,

то при К =2,718, дг = .

Отметим, что с помощью предложенного устройства время спин - решеточной · релаксации Т^ можно измерять как неселективными, так и селективными методами .

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения времени спин - решеточной релаксации, содержащее программатор, передатчик радиоимпульсов, подключенный к выходу программатора, последовательно соединенные колебательный контур с исследуемым образцом и приемник сигналов, а также измеритель временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения быстродействия в широком диапазоне измерения, в него введены управляемый блок запоминания, вычитающее устройство', усилитель, компаратор и блок управления, причем выход приемника сигналов подключен к входу управляемого блока запоминания, один выход которого соединен с первым входом вычитающего устройства и с опорным входом компаратора, а другой выход через подключенные последовательно вычитающее устройство и усилитель с другим входом компаратора, при этом выход последнего и выход программатора подключены ко входам блока управления, один выход которого соединен с управляющим входом управляемого блока запоминания, а другой выход с измерителем временных интервалов.