SU853503A1 - Супергетеродинный спектрометр элект-РОННОгО пАРАМАгНиТНОгО РЕзОНАНСА - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области технической физики и может быть использовано при изготовлении спектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Известен супергетеродинный спектрометр ЭПРГисодержащий систему регистрации тракт СВЧ с измерительным резонатором , электромагнит, схему автоматической подстройки частоты (АПЧ) сигнального генератора СВЧ по измерительному резонатору. Стабилизаци  частоты гетеродинного генератора СВЧ осуществл етс  путем стабилизации напр жени  питани .

Отсутствие взаимной прив зки частот сигнального и гетеродинного генераторов СВЧ требует применени  широкополосной системы регистрации (в из- j вестном спектрометре ЭПР полоса пропускани  УПЧ составл ет 10 МГц), что пропорционально увеличивает уровень напр жени  шумов на выходе УПЧ,

уменьшает стабильность и чувствительность спектрометра.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  супергетеродинный спектрс етр ЭПР C2l, содержащий электромагнит, тракт СВЧ, соединенный с измерительным резонатором , блоком регистрации, сигнальным и гетеродинным генераторами, схемой АПЧ, св занной с узлом электронной перестройки частоты. В этом спектрометре схема АПЧ гетеродинного генератора осуществл етс  по частоте сигнального генератора.

Claims (2)

1. Дл  устойчивой работы устройства с двум  схемами АПЧ посто нна  времени регулировани  сигнального генератора выбираетс  много больше, чем посто нна  времени регулировани  гетеродинного генератора. Это приводит к возникновению дополнительных шумов , св занных с работой двух зависимых схем АПЧ и снижает стабильность спектрометра ЭПР. Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности работы и упрощекие устройства путем выполнени  единой схемы АПЧ и,сигнальной и промежуточной частот, Указанна  цель достигаетс  тем, что в супергетеродинный спектрометр ЭПР, содержащий электромагнит, тракт СВЧ, соединенный с измерительным резонатором, блоком регистрации, сигральным и гетеродинным генераторами , схемой АПЧ, св занной с узлом электронной перестройки частоты, дополнительно введен бимодальный резонатор . Сигнальный генератор по ста билиаирующему входу св зан с одной резонансной полостью бимодального резонатора, а гетеродинный генератор по стабилизирующему входу - с другой резонансной полостью бимодального ре . зонатора, который св зан с узлом электронной перестройки. На чертеже представлена структурна  схема супергетеродинного спектро метра ЭПР. Спектрометр содержит систему реги страции 1, электромагнит 2, тракт СВЧ 3с измерительным резонатором 4, сигнальный 5 и гетеродинный генерато ры 6, узел электронной перестройки частоты 7, схему АПЧ 8 по измеритель ному резонатору 4, бимодальный резон тор 9, СВЧ-колебани  сигнального генератора 5 по стабилизирующему входу св зан с оДним типом колебаний бимодального резонатора 9, а СВЧ-колебани  гетеродинного генератора 6 по стабилизирующему входу - с другим ортогональньт .типом колебаний. Час .тоты колебаний многоходового резонатора отличаютс  на величину промежуточной частоты и синхронно управл ют с  одним узлом электронной перестрой 1ш 7, взаимодействующим с двум  /типами колебаний и подключенным к схемам АПЧ 8 по измерительному резонатору 4. Спектрометр ЭПР работает следующим образом. Частоты Ы и Ып сигнального 5 и гетеродинного генераторов 6 СВЧ стаб лизированы по частотам резонатора 9, в котором возбузвдаетс  два взаимноортогональных частотно-независимых типа колебаний с частотами . Каждьй генератор св зан по стабилизи рующему входу через отверстие св зи только с одним типом колебаний. Узел электронной перестройки часгитм 7 резонатора 9 с)беспечипл т прими-.жу частоты LUjf генератора (iB4 S к с-обственной частоте peaoHarojia 4 и синхронную перестройку частотъ ил генератора 6. При этом промежуточна  частота (ПЧ, равна  разности частот U- - t-O. , поддерживаетс  посто  иноГ. Прив зка частоты генератора СВЧ 5 к частоте резонатора 4 осуществ.п етс  схемой АПЧ 8, котора  управл ет узлом электронной перестройки 7 при по влении сигнала рассогласовани  на выходе тракта СВЧ 3. Синхронна  перестройка частот CU и (jJn осуществл етс  благодар  индуктивной или емкостной св зи узла электронной перестройки 7, например варактора, взаимодействующего одновременно с двум  типами колебаний бимодального резонатора 9. Рабочими входами генераторы 5,6 подключены к тракту СВЧ 3, св занному с резонатором 4, расположенным в зазоре электромагнита 2. При выполнении условий наблюдени  сигнала ЭПР на выходе тракта 3 формируетс  сигнал ЭПР на ПЧ, дальнейша  обработка которого ведетс  системой регистрации 7. Таким образом, наличие в предлагаемом устройстве одной схемы АПЧ, котора  обеспечивает одновременную автоматическую подстройку частот сигнального и гетеродинного генераторов СВЧ по частоте измерительного резонатора с более высоким быстродействием при сохранении посто нной промежуточной частоты, .-снижает уровень шумов на выходе устройства и за счет этого повышает стабильность резонанс .ных условий спектрометра ЭПР Формула изобретени  Супергетеродинный спектрометр электронного парамагнитного резонанса , содержащий электромагнит, тракт СВЧ соединенный с измерительным резонатором блоком регистрации, сигнальным и гетеродинным генераторами, схемой автоматической подстройки частоты, св занной с узлом электронной перестройки частоты, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  стабильности работы и упрощени  устройства путем выполнени  еди (Ной схемы автоматической подстройки (сигнальной и промежуточной частот, 58535 дополнителыю пведеи бимодальный резонатор , причем сигналь1Пз1й генератор по стабилизирующему входу св зан с одной pesonaficHOH полостью бимодального резонатора, а гетеродинный re ieратор по стабилизирующему входу с другой резонансной полостью бимодального резонатора, который св зан с ysfiOM электронной перестройки. 5 3 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Р.С. Марон и др. Аппаратура дл  исследовани  электронного парамагнитного резонанса. Л.,Энерги  1968, с.46-48.
2. 2.Т.Н. Wilmshurst, Electron Spin .Resonance Spectrometers, London,196 h. (прототип).

   fffffffff// fffl

   .