SU851219A2

SU851219A2 - Electron paramagnetic resonance spectrometer

Info

Publication number: SU851219A2
Application number: SU792831465A
Authority: SU
Inventors: Владимир Антонович Жидович; Иван Зенонович Рутковский; Вячеслав Фомич Стельмах; Владимир Григорьевич Трофимов; Леонид Владимирович Цвирко
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красногознамени Государственный Университетимени B.И.Ленина; Научно-Исследовательский Институт Прик-Ладных Физических Проблем Им.Севченко A.H.
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1981-07-30

Description

(54)(54)

СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСАSPECTROMETER OF ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE

Изобретение относитс к технике электронного парамагнитного резонан са (ЭПР) и может использоватьс в р диопромьшшениости при изготовлении спектрометров ЭПР. По основному авт. св. № 74В227 известен спектрометр ЭПР, содержащий сигнальный и гетеродинный генераторы сверхвысокой частоты (СЕЧ), циркул тор, фазовращатель и рабочий резонатор СВЧ, смесители и усилители промежуточной части сигнального и опорного каналов, синхронный детектор промежуточной частоты, линию задержки на четверть периода, фазовый и частотный детекторы промежуточной частоты, блоки электронной подстройки сигнального генератора СВЧ и частоты рабочего резонатора, причем к выходу усилител промежуточной частоты опорного канала подключены совместно вход частотного д тектора, опорный вход синхронного д тектора и через линию згщержки - опорный вход фазового детектора про межуточной частоты, а к выходу усилител промежуточной частоты сигнал ного канала подключены совместно си нальные входы фазового и синхронног детекторов промежуточной частоты; в хрды частотного и фазового детекторов подключены,соответственно, к блокам электронной подстройки частоты рабочего резонатора и сигнального генератора СВЧ. В спектрометре обеспечиваетс повышение стабильности при одновременной регистрации сигналов дисперсии и поглощени 1. Однако в известном спектрометре при регулировании мощности СВЧ в измерительнсмл резонаторе с помощью ослабител мощности сигнального генератора заметно измен етс фаза напр жени в смесителе сигнального канала относительнофазы напр жени в смесителе опорного канала, вследствие неизбежного существенного изменени фазы СВЧ (электрической длины сигнального канала) в процессе регулировани мощности СВЧ волноводным ослабителем ., В результате, после каждой операции перестройки мощности СВЧ в резонаторе нарушаетс работа блоков автоматической подстройки частоты и затрудн етс корректна регистраци сигналов ЭПР. Дл устранени вносимого ослабителем мощности дополнительного сдвига фазы (изменени электрической Длины) необходима дополнительна операци коррекции фазы СВЧThe invention relates to the technique of electron paramagnetic resonance (EPR) and can be used in various fields in the manufacture of EPR spectrometers. According to the main author. St. No. 74В227 is famous for the EPR spectrometer, which contains signal and heterodyne ultra high frequency generators (SECh), a circulator, a phase shifter and a microwave working resonator, mixers and amplifiers of the intermediate part of the signal and reference channels, a synchronous intermediate frequency detector, a quarter period delay line, phase and frequency intermediate frequency detectors, electronic tuning blocks of the microwave signal generator and the frequency of the working resonator; moreover, a joint is connected to the output of the intermediate frequency amplifier of the reference channel d stno frequency detector input, reference input of the synchronous detector and d through line zgscherzhki - reference input of the phase detector of an intermediate frequency and to the output amplifier of the intermediate frequency channel signal Nogo connected together in B-functional inputs of the phase detector and sinhronnog intermediate frequency; in the frequency and phase detectors, they are connected, respectively, to the electronic frequency control blocks of the working resonator and the microwave signal generator. The spectrometer provides increased stability while simultaneously registering the dispersion and absorption signals 1. However, in a known spectrometer, when the microwave power is controlled in a measuring resonator using the signal generator power attenuator, the voltage phase in the signal channel mixer relative to the voltage of the reference channel mixer noticeably changes due to the inevitable significant change in the microwave phase (electrical length of the signal channel) in the process of adjusting the power of the microwave waveguide attenuator. As a result, after each operation of microwave power tuning in the resonator, the operation of the automatic frequency control blocks is disturbed and the correct recording of the EPR signals is difficult. To eliminate the additional phase shift introduced by the attenuator (change in the electrical Length), an additional microwave phase correction operation is necessary.

в гетеродинном канале с помощью фа зовргицател , что усложн ет процесс настройки спектрометра ЭПР при регу йровании мощности.in the heterodyne channel with the help of a phase surge, which complicates the process of tuning the EPR spectrometer with power control.

Цель изобретени -упрощение настройки спектрометра ЭПР при регулировании мощности СВЧ в измерительном резонаторе.The purpose of the invention is to simplify the adjustment of the EPR spectrometer when adjusting the microwave power in the measuring resonator.

Указанна цель достигаетс тем,что в спектрометр ЭПР дополнительно введе ,на диэлектрическа пластина с органом перемещени ее в волноводе, аналогична по электрической длине пластине-носителю реэистивной пленки ослабител мощности СВЧ сигнального генератора , причем диэлектрическа , пластина расположена в волноводе между гетеродинным генератором СВЧ и смесителем сигнального канала, а орган управлени мощностью СВЧ сигнально ,го генератора св зан с органом перемещени дополнительной пластины. This goal is achieved by additionally inserting into an EPR spectrometer on a dielectric plate with an organ moving it in a waveguide, similar in electrical length to a carrier plate of a re-active film of a microwave signal generator power attenuator, and dielectric, the plate is located in the waveguide between the heterodyne microwave generator and the mixer the signal channel, and the power control unit of the microwave signal generator is connected with the organ moving the additional plate.

Кроме того, диэлектрическа пластинд может быть аналогична пластиненосителю резистивной пленки по форме, размерам и материалу.In addition, the dielectric plastind may be similar to a resistive film plate carrier in shape, size, and material.

На чертеже представлена схема предлагаемого спектрометра.The drawing shows the scheme of the proposed spectrometer.

Спектрометр включает гетеродинный 1 и сигнальный 2 генераторы СВЧ, смесители 3 опорного и 4 сигнального каналов , фазовращатель 5 СВЧ, циркул Top 6, измерительный резонатор 7, диэлектрическа пластина-носитель 8 резистивной пленки 9 с органом 10 перемещени в волноводе IIf дополнитель на диэлектрическа пластина 12 с ее органом 13 перемещени в волноводе 14 Пластина 12 близка по электрической длине к пластине-носителю 8, например аналогична по размерам, форме и материалу. Элементы 8-11 образуют регулируемый ослабитель мощности сигнального генератора 2. Орган 10 перемещени ослабител мощности механически св зан общей т гой 15 с органом 13 перемещени пластины 12.The spectrometer includes heterodyne 1 and signal 2 microwave generators, mixers 3 reference and 4 signal channels, phase shifter 5 microwave, Circles Top 6, measuring resonator 7, dielectric plate carrier 8 of resistive film 9 with body 10 moving in waveguide IIf complementary to dielectric plate 12 with its movement organ 13 in the waveguide 14, the Plate 12 is close in electrical length to the carrier plate 8, for example, similar in size, shape and material. Elements 8-11 form an adjustable power attenuator of the signal generator 2. The movement of the power attenuator 10 is mechanically connected by a common pull 15 to the movement of the plate 13 of the plate 12.

При перемещении с помощью органа 10 пластины-носител резистивной пленки 9 от боковой стенки волновода 11 к его центру (в область максимального электрического пол СВЧ) с целью ослаблени мощности в измерительном резонаторе 7 благодар наличию общей т ги 15 синхронно перемещаетс в канале гетеродинного генератора и дополнительна диэлектрическа пластина 12. Поскольку пластины 8 и 12 близки по электрической длине (аналогичны по размерам, форме и материалу) и одновременно перемещаютс в волноводах 11 и 14 в местах с близкой структурой электрического пол СВЧ, то иWhen a resistive film 9 is transported by an organ 10 of the carrier plate 9 from the side wall of the waveguide 11 to its center (to the region of the maximum microwave electric field) in order to reduce power in the measuring resonator 7 due to the presence of a common pull 15, it synchronously moves in the heterodyne oscillator channel and dielectric plate 12. Since plates 8 and 12 are close in electrical length (similar in size, shape and material) and simultaneously move in waveguides 11 and 14 in places with a similar electric structure UHF microwave floor, then

вносимый каждой из них сдвиг фаз в канал сигнального генератора и канал гетеродинного генератора одинаков , т.е. изменение электрических длин волноводов 11 и 14 одинаково. В результате при регулировании мощности СВЧ в измерительном резонаторе 7 имеет место непрерывна компенсаци сдвига фазы в канале сигнального генератора с помощью дополнительного синхронного сдвига фазы в канале гетеродинного генератора, что и обеспечивает сохранение настройки спектрометра ЭПР в широком диапазоне мощностей СВЧ в измерительном резонаторе. Необходимость в дополнительной операции коррекции фазы фазовращателем 5 отпадает, фазовращатель 5 используетс лишь дл разовой настройки на заданный режим регистрации дисперсии (поглощени ) при произвольном значении мощности СВЧ в измерительном резонаторе 7.The phase shift introduced by each of them into the channel of the signal generator and the channel of the heterodyne generator is the same, i.e. the change in the electrical lengths of waveguides 11 and 14 is the same. As a result, when adjusting the microwave power in the measuring resonator 7, the phase shift in the signal generator channel is continuously compensated with an additional synchronous phase shift in the heterodyne oscillator channel, which ensures that the EPR spectrometer settings are preserved in a wide microwave power range in the measuring resonator. The need for an additional phase correction operation with the phase shifter 5 is no longer necessary; the phase shifter 5 is used only for a one-time adjustment to the specified dispersion recording mode (absorption) at an arbitrary microwave power value in the measurement resonator 7.

Таким образом, в предлагаемом спектрометре ЭПР обеспечиваетс упрощение его настройки в процессе измерени при различных значени х мощности СВЧ в измерительном резонаторе, что сокращает врем эксперимента и повышает точность измерений.Thus, in the proposed EPR spectrometer, it is simplified to adjust it during the measurement process at various microwave power values in the measuring resonator, which reduces the experiment time and improves the measurement accuracy.

Claims

1. Spectrometer of electron paramagnetic resonance (ed. St. No. 748227, characterized in that, in order to simplify the adjustment when adjusting the power of ultra high frequency (UHF) in the measuring resonator, it additionally contains a dielectric plate with a moving organ / similar along the electric plate length - the carrier of the resistive film of the microwave signal power attenuator; the dielectric plate is movably in the waveguide between the heterodyne microwave generator and the signal channel mixer, and RGANI control moschnvstyu microwave signal generator is coupled to the body movement of the additional plate.

2. The EPR spectrometer pop. 1, is different from the fact that the dielectric plate is made identical to the plate carrier of the resistive film in shape, size and material.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate No. 748227, cl. G 01 N 27/78, 1978.

z: