SU911269A2 - Спектрометр электронного парамагнитного резонанса - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и может использоватьс  в приборостроительной промышленности при изготовлении спектрометров ЭПР.

По основному авт. св. № 750353 известен спектрометр ЭПР, содержащий устройство дл  получени  посто нного магнитного пол , источник переменного трка модул ции магнитного пол , генератор и приемник мощности сверхвысоких частот (СВЧ), измерительный пр моугольный одноволновой .резонатор с внутренним элементом модул ции в виде двух металлических стержней, образующих контур с выводами дл  подключени  -к источнику модул ции, причем стержни имеют в своих центральных част х утолщени  и закреплены на рассто нии четверти длины резонатора по обе стороны от его центра. Такое устройство спект-рометра ЭПР обеспечивает повышение чувствительности при исследовании объемных образцов с диэлектрическими потер ми в широком диапазоне частот модул ции 1 . . .

Однако измерительный резонатор имеет небольшой объем дл  размещени  исследуемого образца, поскольку

поперечные, размеры пр моугольного резонатора ограничены, а однородное поле модул ции, создаваемое одиночной петлей, и магнитное поле СВЧ сосредоточены в ограниченной части рабочего объема, что затрудн ет измерение спектров ЭПР крупных образцов , размещение элементов регулировани  температуры образца и т. п..

10

Цель изобретени  - увеличение рабочего объема. .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в спектрометр дополнительно введены обойма из диэлектрика,

15 установленна  коаксиально внутри корпуса резонатора спектрометра, и модулирующие стержни, закрепленные в обойме из диэлектрика своими утолщенными част ми и образующие

20 контур, причем количество дополнительных модулирующих стержней равно 2п, где п 1, 2, 3... .

На фиг. 1 схематически показан измерительный резонатор в разрезе,

25 вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг, 3 - схема соединений модулирующих стержней на торцевых стенках резонатора.

Измерительный резонатор содержит

30 шесть модулируквдих стержней 1-6

с утолщени ми в их центральной части с изолированными от корпуса выводами, корпус резонатора с отверстием 8 св зи; торцовые стенки 9 и 10 резонатора с отверстием 11 дл  исследуемого образца 12; ст гивающие болты 13, обойму 14 из диэлектрика в виде кольца с отверсти ми по его периметру.

Шесть изолированных от торцовых стенок 9 и 10 корпуса 7 резон -ора модулирующих стержней 1 - б сЪЪими утолщенными част ми закреплены в обойме 14 из диэлектрика в отверсти х . Обойма 14 из диэлектрика коаксиально расположена относительно . | цилиндрического корпуса. резонатора и охватывает исследуемый об- разец 12.

Модулирующие стержни соединены между собой так, что образуют трехвиткойый контур с выводами Дл  подключе ни  к источнику тока модул ции. Пропуска  переменный ток модул ции через контур, образованный стержн ми 1-6, в .месте расположени  образца 12, можно получить магнитное поле, измен ющеес  с Частотой модул ции . Поскольку снабженные утолщени ми модулирующие 2тержни 1-6 массивны и жестко закреплены в резонаторе с ПОМОЩЬЮ; диэлектрической обоймы 14 на торцевых стенках 9 - . 10, возможна  вибраци  их внутри резонатора в сильном посто нном магнитном поле спектрометра сведена к мкнкмуму в широком диапазоне частот и амплитуд модул ции. Тем самым уменьшена паразитна  нестаб1 льность рабочих параметров СВЧ-резонатора и. по вление ложного сигнала (помехи ) в приемнике СВЧ, что в конечном счете Обеспечивает высок ую чувствительность спектрометра в широком диапазоне частот модул ции.

вместе с тем утолщение части стержней 1-6 расположены в. диэлектрической обойме 14 в месте максимального сосредоточени  электрической компоненты пол  СВЧ цилиндрического резонатора с волной, близкой hO типу к KQ.. Обойма 14 йэ диэлектрика при этом не только Обеспечивает механическую жесткость модулирующего элемента, но и преимущественную концентрацию электрического пол  СВЧ между соседними утолщенными част ми стержней 1-6 при минимальной емкости их отиосительHj ) корпуса резонатора. Благодар 

этому, в объеме цилиндрического резонатора образуютс  сосредоточенные емкости/ в них происходит заметна  концентраци  электрического пол , вытеснение его из места расположени 

исследуемого образца 12, т. е. ид рабочей части объема резонатора, вследствие чего в рабочей части повышаетс  пространственна  однородность распределени  магнитной компоненты

0 СВЧ. Это способствует уменьшению нереэонансного поглощени  мощности СВЧ в исследуемых образцах с диэлектрическими потер ми и повышению чувствительности спектрометра ЭПР.

s Конструкци  цилиндрического резойатОра с указанной формой и размещением модулирующего элемента обеспечивает однородное и симметричное распределение магнитного пол  СВЧ

Q и пол  модул ции в большей части рабочего объема резонатора, что  вл етс  существенным при исследовании крупнЕЛХ образцов с диэлектрическими потер ми.

5 Дл  предлагаемой конструкции измерительного резонатора характерно уменьшение внешних размеров, повышение реального коэффициента заполнени  и .увеличение широкополостности

Таким образом, применение изобретени  обеспечивает увеличение рабочего объема При регистрации спектров ЭПР объемных образцов с диэлектрическими потер ми в широком диапазоне Модул ции магнитного пол .

Claims (1)

1. Формула изобретени  .

   40 Спектрометр электронного парамагнитного резонанса по авт. ев № 750353, о т л и ч а ю щ и,и с   тем, что, с целью увеличени  рабочего объема, дополнительно введены

   45. обойма из диэлектрика, установленна  коаксиально внутри корпуса Резонатора спектрометра, и модуЛирукйдие стержни/ закрепленные в обойМе из диэлектрика, своими утолщенными част ми и образующие контур, причём количество дополнительных модулирующих стержней равно 2п, где п- 1,

   ft f J л

   55 Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР №750353, кл. G 01 N 27/78, 1980.

   f 7

   f V

   / 7 8 фа2.2