SU864081A1

SU864081A1 - Method of registering absorption signals ofelectron paramagnetic resonance

Info

Publication number: SU864081A1
Application number: SU792824907A
Authority: SU
Inventors: Леонид Алексеевич Чугунов; Имант Константинович Аманис; Янис Эрнестович Карисс
Original assignee: Латвийский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.П.Стучки
Priority date: 1979-10-01
Filing date: 1979-10-01
Publication date: 1981-09-15

Description

алов поглощени эпр, основанном на омещении исследуемого образца в отажательный резонатор, подвода к нему ощности от источника СВЧ электроагнитных колебаний и детектировани ощности суммарных колебаний, состо их из отраженных от резонатора и подводимых непосредственно от источника СВЧ, устанавливают мощность суммарных колебаний независимой от взаимной расстройки частоты источника и собственной частоты резонатора изменением амплитуды и фазы колебаний, подводимых непосредственно от источника .Ala absorption of an epr, based on the placement of the sample under study into the outgoing resonator, supplying it with a magnitude from the source of microwave electromagnetic oscillations and detecting the imagination of the total oscillations, consisting of reflected from the resonator and fed directly from the microwave source, sets the total oscillation power independent of mutual detuning the source and the natural frequency of the resonator by changing the amplitude and phase of the oscillations supplied directly from the source.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг.2 - кривые, по сн ющие настройку схемы.FIG. 1 shows a block diagram of a device implementing the proposed method; FIG. 2 shows curves explaining a circuit setting.

Дл регистрации сигналов поглощени ЭПР исследуемый образец помещают в отражательный резонатор 1 и подвод т к нему мощность от исто-ника 2 электромагнитных СВЧ колебаний, причем частота источника 2 колебаний должна совпадать с собственной частотой отражатель-, него резонатора 1, Мощнос-Ь отраженных от резонатора, 1 электромагнитных СВЧ колебаний поступает на детектор 3. Одновременно на детектор 3 подаетс мощность колебаний СВЧ через регул тор 4 амплитуды и фазы непосредственно от источника 2. Сигнал с детектора 3 поступает на осциллоскоп 5.To register the EPR absorption signals, the sample under study is placed in the reflection resonator 1 and the power from the source 2 of electromagnetic microwave oscillations is supplied to it, and the frequency of the source 2 of oscillations must coincide with the natural frequency of the reflector 1 of the resonator 1, power reflected by the resonator , 1 electromagnetic microwave oscillations are fed to detector 3. At the same time, microwave 3 oscillations are supplied to the detector 3 through the amplitude and phase controller 4 directly from source 2. The signal from detector 3 is fed to an oscilloscope. n 5.

Установку необходимых амплитуды и фазы колебаний, подводимых к детектору 3 непосредственно от источника 2, производ т с помощью наблюдени зависимости мощности суммарных-: колебаний на детекторе 3 от частоты колебаний источника 2. Эту зависимость получают на экране осциллоскопа 5, если произвести синхронную о изменением частоты источника 2 колебаний развертку луча Осциллоскопа 5, подава при этом напр жение с детек-: тора 3 на вход усилител вертикального отклонени луча осциллоскопа 5. Мен амплитуду и фазу колебаний, поступающих на детектор 3 непосредственно от источника 2, добиваютс с помощью регул тор.а 4 независимости напр жени , снимаемого с детектора 3 от изменени частоты источника 2. При этом на экране осциллоскопа 5 виден отрезок горизонтальной пр мой (фиг.2, крива б) вместо характерного провала, обусловленного отражательньм резонатором 1 (фиг.2, крива 7). Полученна независимость мощности суммарных колебаний от взаимной расстройки частот источника 2 колебаний и собственной частоты отражательного резонатора 1 позвол ет избежать регистрации сигналов дисперсии ЭПР и регистрировать сигналы поглощени с чувствительностью, определ емой амплитудными шумами источника 2 колебаний и шумами полупроводникового детектора 3. Преобразование частотных шумов источника 2 колебаний на отражательном резонаторе 1 в амплитудные шумы при данном способе , регистрации на чувствительность не вли ют. Сигнал поглощени ЭПР по вл етс при детектировании как изменение мощности колебаний, отраженных от резонатора 1. Это изменение мощности приводит к,изменению мощностиThe required amplitude and phase of the oscillations supplied to the detector 3 directly from the source 2 are set by observing the dependence of the power of the total: oscillations on the detector 3 on the oscillation frequency of the source 2. This dependence is obtained on the screen of the oscilloscope 5 if you make a synchronous change in the frequency source 2 oscillations sweep the beam of the oscilloscope 5, while applying voltage from the detector: torus 3 to the input of the amplifier of the vertical deflection of the beam of the oscilloscope 5. The amplitude and phase of the oscillations arriving at The vector 3 directly from the source 2 is achieved by using the controller 4 and the independence of the voltage removed from the detector 3 from the change in the frequency of the source 2. At the same time, on the screen of the oscilloscope 5 you can see a segment of the horizontal line (figure 2, curve b) instead of the characteristic failure due to reflective resonator 1 (Fig. 2, curve 7). The obtained independence of the power of the total oscillations from the mutual detuning of the frequency of the oscillation source 2 and the natural frequency of the reflective resonator 1 avoids recording the ESR dispersion signals and recording the absorption signals with sensitivity determined by the amplitude noise of the oscillation source 2 and the noise of the semiconductor detector 3. Conversion of the frequency noise of the source 2 the oscillations on the reflective resonator 1 are not affected by the amplitude noises with this method, the registrations are not affected. The ESR absorption signal appears upon detection as a change in the power of oscillations reflected from the resonator 1. This change in power leads to a change in power.

суммарных колебаний на детекторе 3 и преобразуетс в изменение напр жени на его выходе. Это изменение напр жени регистрируетс стандартными методами, например синхронным детектированием на частоте модул ции маг (НИТНОГО ПОЛЯ.total oscillations on the detector 3 and is converted into a voltage change at its output. This voltage change is recorded by standard methods, for example, synchronous detection at the modulation frequency of the mag (THREAD FIELD.

Экспериментальна проверка способа проводилась на спектрометре , собранном по стандартной схеме с отражательным резонатором 1 (например типа РЭ1306). Отражательный резонатор 1 с добротностью и резонансной частотой 1) 9,4 кГцработает на цилиндрической моде ТЕд . В качестве источника 2 электромагнитных СВЧ колебаний может, быть ислользован стандартный генератор сигналов ГЗ-11, Детектором 3 мощности СВЧ колебаний может быть полупроводниковый диод Д405. В регул торе 4 амплитуды и фазы применены аттенюатор АВП-122 и короткозамыкающий поршень Э8-1. Чувствительность, полученна при регистрации сигналов поглощени Experimental verification of the method was carried out on a spectrometer assembled according to a standard scheme with a reflective resonator 1 (for example, type RE1306). The reflective resonator 1 with the quality factor and the resonant frequency 1) 9.4 kHz works on a cylindrical TED mode. As a source of 2 electromagnetic microwave oscillations can be used standard signal generator GZ-11, the detector 3 of the microwave power can be a semiconductor diode D405. The AVP-122 attenuator and the shorting piston E8-1 are used in the 4 amplitude and phase controller. Sensitivity Obtained by Recording Absorption Signals

ЭПР, составл ет Ю спин/Гс. ESR is U spin / Gs.

В отличие от известного предлагаемому способу не нужна автоматическа подстройка частоты, благодар чему сокращаетс число блоковIn contrast to the known method, automatic frequency control is not needed, due to which the number of blocks is reduced.

0 регистрирующих систем спектрометров ЭПР, регистрИРУнвдих сигналы поглощени , поскольку отпадает необходимость в таких блоках как , усилитель, сигнала ошибки, синхронг ный детектор сигнала ошиб,чи, мод:/лирующий генератор. Кроме того, исключено вли ние системы автоматической подстройки частоты на сигналы ЭПР.0 recording systems of EPR spectrometers, registering absorption signals, since there is no need for such blocks as, an amplifier, an error signal, an erroneous signal detector, chi, mode: / lyr generator. In addition, the effect of the automatic frequency control system on the EPR signals is excluded.

Claims

1. Golub Yu.K., Methods and apparatus for the study of electron paramagnetic resonance- Electronic Engineering. Ser. Test equipment 1968, issue 1, pp.5-24.

2. Hennig Electron Paramagnetic Resonance Spectrometer with a Balanced Mixer — PribO1 a for scientific research, 1961, 2, pp.44-49.

R fa.g