Датчик двухчастотного импульсного радиоспектрометра

 

ДАТЧИК ДВУХЧАСТОТНОГО ИМПУЛЬСНОГО РАДИОСПЕКТРОМЕТРА, содержащий .полый цилиндрический корпус из диэлектрического материала и две взаимно перпендикулярные катушки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем увеличения однородности взаимно перпендикулярных радиочастотных полей и получения одинакового коэффициента заполнения для обеих катушек, катушки выполнены в виде прямоугольных седлообразных соосных пар секций а закрепленьг ка внутоенней боково поверхности цилиндрического корпуса, причем центральный угол первых пар секций равен .вторых пар секций 45 + 2°, а высота цилиндрического корпуса равна его диаметру.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlYEiflHH

3Щ) G 01 N 24/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН (21) 3475579/18-25 (22) 26 ° 07.82 (46) 15 02.84, Бюл. Р 6 (72) A,Се Ким (71) Пермский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. A.Ì. Горького (53) 539 ° 143.43(088.8) (56) 1 ° Патент Великобритании

У 1596160, кл. G 01 N 24/08, опублик. 1981.

2. Гордеев A.Ä. и др. Импульсный двухчастотный спектрометр ЯКР на. диапазон 10 — 400 МГц.-ПТЭ, 1972, 9 с, 234-235 (прототип}. (54)(57) ДАТЧИК gHYXQACT0TH0I 0 HNПУЛЬСНОГО РАДИОСПЕКТРОМЕТРА, содер„„SU„„ l 073652 А жащий .полый цилиндрический корпус из диэлектрического материала и две взаимно перпендикулярные катушки, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем увеличения однородности взаимно перпендикулярных радиочастот ных полей и получения одинакового коэффициента заполнения для обеих катушек, катушки выполнены в виде прямоугольных седлообразцых"соосных пар секций н -акреплены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса, причем центральный угол первых г:,ар секций равен 90":5 вторых пар -.. ê÷èé 45 + 2, а высота

0 цилиндрическо;" о корпуса равна его диаметру. И

1073652

)О

)5

Зо

45

60

Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано B импульсных спектрометрах для создания однородных радиочастотных полей (рч полей).

Известен днухчастотный датчик импульсного радиоспектрометра, содержащий две установленные друг в друге катушки радиочас-отного поля 1 1.

Однако известный датчик характеризуется недостаточной точностью измерения, обусловленной различными коэффициентами заполнения датчика для различных частот.

Наиболее близким к изобретению является датчик двухчастотного импульсного радиоспектрометра, содержащий полый цилиндрический корпус из диэлектрического материала и две взаимно перпендикулярные катушки.

При этом одна из катушек датчика намотана внутри корпуса, а другая снаружи. Между катушками расположен корпус из диэлектрического материала толщиной 1-3 мм, не взаимодействующий с образцом (2).

Недостатком известного датчика радиоспектрометра является невысокая точность измерений, обусловленная различными радиочастотными поля ми кclic по конфигурации, так и по однородности на разных частотах.

Кроме того,- для каждой катушки, с одним и тем же образцом, получается разный коэффициент заполнения, что затрудняет производить сопоставление го эха ка двух переходах.

При такой намотке двух взаимно перпендикулярных катушек емкостная связь между ними составляет 5-15 пф, которая зависит от нзаимного расположения катушек и от свойстн диэлект рика, его толщины, Эта емкостная связь существенно влияет на одновременную работу двух передатчиков: изменение настройки одного влияет на настройку другого.

Кроме того,при такой конструкции датчика необходимо заполнять контейнер образцом и плотно закрывать его крышкой. Если образец гигроскопичен, то нужна хорошая герметизация. Замена образца в этом случае крайне затруднительна. Практически для каждого обра3I;cl необходимо наматывать свой двухчастотный датчик, а датчик калибровать по радиочастотному полю.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем увеличения однородности взаимно перпендикулярных радиочастотных полей и получения одинакового коэффициента заполнения для ооеих катушек.

Поставленная цель достигается тем, что и датчике днухчастотного импульсного радиоспектрометра, содержащем полый цилиндрический корпус из диэлектрического материала и две взаимно перпендикулярные катушки, катушки выполнены в виде прямоугольных седлообразных сооскых пар секций и укреплены ка внутренi!åé бс коной поверхности цилиндрического корпуса, причем центральный угол первых пар секций равен 90 + Ь", вторых пар

1 секций 45 + 2 ", а высота цилиндрического корпуса равна его диаметру.

На чертеже схематически изображен предлагаемый датчик.

Датчик содержит полый цилиндрический корпус 1 из диэлектрического материала, две пары прямоугольных седлообразных соосных секций 2, 3 и 4, 5, которые укреплены ка внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса. Центральный угол б первых пар седлообразных секций 2 и 4 равен 90 + 5",а центральный угол

7 вторых пар седлообразных секций

3 и 545+2

Для создания однородного поля сделано одинаковое число витков в каждой паре секций. Длина прямоугольной стороны перной (большой) седлообразной секции в два раза больше длины прямоугольной сторокы второй (мекьшей) седлообразной секции. Высота цилиндра выбрана такой, чтобы прямоугольные седлообразкые секции были с равными сторонами.

Таким образом, коэфФициент заполнения катушек одинаков и максимален.

Однородность поля составляет 98-99-..

В такой конструкции датчика толщина и свойство диэлектрического материала корпуса не влияют ка емкостную связь между катушками, а создают конструктивную прочность датчика, его корпуса.

Статическая емкость между катушка— ми определяется длиной и расстоянием между витками рядом расположенных секций; она порядка 1-2 пф.

Конструктивная особеккость датчика 1-озволяет получить и свободный доступ к образцу, который помещается нкутри датчика, Хорошая однородность взаимно перпендикулярных радиочастотных полей позволяет значительно увеличить точность в экспериментах по двухчастотному воздействию многоуровневой квадруполькой спинсистемы.

Одинаковый и максимальный коэффициент заполнения для обеих катушек позволяет (после калибровки по рч полю) сопоставлять интeHcHBHocTH сигналов спинового эха на двух переходах и получить максимальные по интенсивности сигналы ка этих переходах.

При изменении частоты одкого из передатчиков практически ке меняется настройка другого передатчика, так

SuI3u52

Составитель В ° Майоршин

Редактор C. .Тимохина Техред В.Далекорей Корректор A. Зимокосов

Тираж 823 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 320/4 2

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 как емкостная связь между ними (контурами) уменьшается до )-2 пФ, причем она постоянна и ее мож-. но учесть.

Такая конструкция датчика позволяет расширить тип исследуемых материалов, а также уточнить их внутреннюю магнитную структуру °