Способ измерения амплитуды прямоугольных импульсов магнитного поля

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ .ИМПУЛЬСОВ МАГНИТНОГО СГОЛЯ путем воздействия thia магнитную систему взаимно перпендикулярных поляризующего и радиочастотного магнитных полей и регистрации сигнала Mai- нитного резонанса, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерения амплитуды коротких импульсов, измеряемым импульсом воздействуют на магнитную систему в направлении поляризующего магнитного поля,устанавливают значения суммарного поляризующего магнитного поля резонансным, изменяют частоту радиочастотного поля и переводят магнитную систему в инвертированное состояние , -регистрируют частоту биений и определяют амплитуду импульсов маг;нитного поля .по формуле: (Л частота биений; .где f - Т гиромагнитное отношение.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1019338 А с 1> G 01 R 33/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3372857/18-21 (22) 14.12.81 (46) 23 05.83 ° Бюл. 11 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) И.3. Рутковский, Г. Г.федорук, Л.В.Цвирко и А.С.Якубов (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.акад. А.Н.Севченко

-{53) 621.317.44(088,8) (56) 1.Афанасьев Ю.В., Студенцов Н.Ц, Щелкин А,П. Магнитометрические преобразователи,приборы, установки.tl., Ýíåðгия", 1972, с.43-76. .. 2, Афанасьев Ю.В.,Студенцов Н.В., Щелкин А.П. Магнитометрические преабразователи, приборы, установки. Л., "Энергия", 1972, с 125-150 (прототип), (54)(57) CrIOC06 83MEPEHNI АМПЛИТУ Ь йРЯМОУГОЛЬНЦХ .ИМПУЛЬСОВ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ путем воздействия на магнитную систему взаимно перпендикулярных поляризующего и радиочастотного магнит ных полей и регистрации сигнала маг- нитного резонанса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения амплитуды коротких импульсов, измеряемым импульсом воздействуют на магнитную систему в направлении поляризующего магнитного поля, устанавливают значения суммарного поляризующего магнитного поля резонансным, изменяют частоту радиочастотного поля и переводят магнитную систему в инвертированное состояние, регистрируют частоту биений и определяют амплитуду импульсов маг:нитного поля,по Формуле:

Щ

: ай=R($; где f - .частота биений;

Х - гиромагнитное отношение.

1019338

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения амплитуды коротких импульсов магнитного поля.

Известны способы измерения амплитуды импульсог. магнитного поля, эа» ключающиеся в размещении в исследуемой области пространства катушки индуктивности и измерений ЭДС индукции, наведенной в ней исследуемь1м импульсом Ii).

Однако использование способов затруднено при измерении полей в малых обьемах пространства.

Известен способ измерения амплиту ды прямоугольных импульсов магнитного поля, основанный на явлении магнитного резонанса, Способ заключается в воздействии на магнитную систему взаимно перпендикулярными поляризующим и радиочастотным магнитными полями, регистрации сигнала магнитного резонанса, измерении резонансной частоты и.определении значения .поляризующего магнитного поля из условий магнитного резонанса. Величину импульса магнитного поля определяют как разность значений поля, измеренных до и во время действия измеряемого импульса PZi. зо

Однако точность при измерении амплитуды коротких импульсов (короче

10 с) недостаточна.

Целью изобретения является повышение точности измерения амплитуды ко- З5 ротких импульсов магнитного поля °

Эта цель достигается тем, что согласно способу измерения амплиту.ды прямоугольных импульсов магнитного поля путем воздействия wa маг- 40 нитную систему взаимно перпендикулярных поляризующего и радиочастотного магнитных полей и регистрации сигнала магнитного резо .-нса, измеряемым импульсом воздействуют на 45 магнитную систему в направлении по" ляризующего магнитного поля, устанавливают значения суммарного поляризующего магнитного поля резонансным, изменяют частоту радиочастотного 5р поля и переводят магнитную систему в инвертированное состояние, регистрируют частоту биений и определяют амплитуду импульсов магнитного поля по формуле

55 ь.й=ft Т, где f - частота биений; 3 - гиромагнитное отношение, На чертеже представлена зависимость частоты биений от амплитуды импульсов магнитного поля.

Способ основан на том, что частога неравновесного радиочастотного поля в любой момент времени определяется резонансной частотой магнитной системы и однозначно задается величиной поляризующего магнитного поля. Отличие частоты излучаемого магнитной системой неравновесного радиочастотного поля от частоты,возбуждающего радиочастотного поля, приводящего к инвертированию магнитной системы,. определяется амплитудой импульса магнитного поля.

Способ осуществляется следующим образом.

Непрерывное СВЧ излучение с частотой 10 ГГц подводят к образцу кварца, помещенному в поляризующее магнитное поле. Поляризующее магнитное поле модулируют измеряемыми импульсами, При этом эначеник поляризующего поля устанавливают таким, что суммарное магнитное поле во время действия импульсов становит ся резонансным, Сигнал электронного парама гнитного резонанса регистрируют широкополосной системой. Длительность измеряемых импульсов составляет, например, 2 мкс. ЗначениеСВЧ поля выбирают таким, чтобы за время действия импульса магнитная система переходила в инвертированное состояние, которому соответствует изменение знака сигнала поглощения на противоположный.

Неравновесное излучение, испускаемое инвертированной магнитной системой и воздействующее СВЧ поле воздействуют на СВЧ детектор. Регистрируют частоту биений, возникающих после окончания измеряемого импульса. По частоте биений определяют амплитуду импульса магнитного поля по формуле ьН f/ (где f - частота биений, ф -гиромагнитное отношение.. для данного случая равное

2810Э" с").

Использование данного сйособа обес. печивает измерение амплитуд коротких импульсов магнитного поля с высокой точностью, характерной для сгэсобов, основанных на магнитном резонансе.

Ииид4б С фут(ИФН08О tl4_#_>

Составитель А.Гуськов

Техред M.Tenep Корректор Е. Рошко

Редактор А.Шишкина

Заказ 3694/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, .N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал llllil "Патент.", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1019338 ф

Такой способ может быть особенно по- лить абсолютное значение изменений лезен в исследованиях по магнитному поля в месте расположения обрезонансу, так как позволяет опреде- разца.