Устройство для измерения времен ядерной магнитной релаксации

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам измерения времен ядерной магнитной релаксации методами радио .спектроскопии, в частности импульсными методами ядерного магнитного и квадрупольного резонансов, и может быть использовано для изучения физико-химических свойств различных веществ . Цель изобретения - повышение точности измерения времен ядерной магнитной релаксации. С этой целью в устройство, содержащее программатор , приемопередающий блок, два блока вычитания, усилитель, компаратор, |блок управления и измеритель временных интервалов, введен четырехканальный блок памяти. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 01 N 24/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3796486/24-25 (22) 01.10.84 (46) 15.05.86. Бюп. И 18 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Б.E.Ðûöàð и К.С.Семенистый (53) 539.143.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 757947, кл. С 01 N 24/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У. 1130784, кл. G 01 N 24/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕН

ЯДЕРНОЙ МАГНИТНОЙ РЕЛАКСАЦИИ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам измерения времен ядерной магнитной релаксации методами радиоспектроскопии, в частности импульсными методами ядерного магнитного и квадрупольного резонансов, и может быть использовано для изучения физико-химических свойств различных веществ. Цель изобретения — повышение точности измерения времен ядерной .магнитной релаксации. С этой целью в устройство, содержащее программа.тор, приемопередающий блок, два блока вычитания, усилитель, компаратор,,блок управления и измеритель временных интервалов, введен четырехканальный блок памяти. 1 ил.

1231447

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения времен ядерной магнитной релаксации методами радиоспектроскопии, в частности импульсными методами ядерного магнитного и квадрупольного резонансов, и может быть использовано для изучения физико-химических свойств различных веществ и др.

Цель изобретения — повышение точности измерения времен ядерной магнитной релаксации.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения времен ядер. ной магнитной релаксации.

Устройство содержит программатор 1, приемопередающий блок 2, четырехканальный блок 3 памяти, блоки 4 и 5 вычитания, усилитель 6, компаратор 7, и блок управления 8 и измеритель 9 временных интервалов.

Устройство работает следующим образом, В режиме измерения времени спинспиновой релаксации Т при испольг зовании, например, многоимпульсной методики на вход блока управления 8 и одновременно на вход приемопередающего блока 2 поступает последовательность импульсов > /2-ь- -2ь -ь—

-2 ...,где — время посылки первого импульса. На выходе последнего в моменты времени 2п7 появляется последовательность эхосигналов, амплитуды которых при сдвиге базовой линии равны

А„=А ехр(- — - -)+ С, и = 1,2,3...,(1) и "о г где. А, — начальная амплитуда; Ъ

=2с — время появления первого эхосигнала;

С вЂ” константа.

Из последовательности эхосигналов в четырехканальном блоке 3 памяти в моменты времени,, 2 а, 3, 4с„ выделяются и запоминаются сначала только четыре эхосигнала с амплитудами. соответственно А,, Аг, А> и А . Указанные амплитуды эхосигналов в виде уровней напряжений U Uz Пэ, U будут распределены на соответствующих выходах четырехканального блока 3 памяти. При этом напряжения U, и U приложены к входам первого блока 4 вычитания так, что íà его выходе появляется разность напряжений ЬП<

::- U — U> а напряжения Uz u Ug приложены к входам второго блока 5 вычитания так, что на его выходе появляются разность напряжений ьБ =

".z

Поскольку напряжение Ь Б прикладывается к входу усилителя 6 с коэффициентом усиления k, то на опорном входе компаратора 7 будет напряжение dU» а на сигнальном — 1 аб . Если в первом периоде данной последо16 вательности ДU, >kdUz, то в блоке 8 управления вырабатываются импульсы, которые, поступая на вход программатора 1, выделяют в нем сдвинутые второй, третий и четвертый ю -импульсы на интервалы времени Зс, 57,, 7ь,, где 7, - первоначальный минимальный интервал. Следовательно, между Г/2и первым 7-импульсом во втором периоде на выходе приемопередающего блощ ка 2 появится последовательность эхосигналов с амплитудами А, А» А и А, а на соответствующих выходах четырехканального блока 3 памяти— напряжения, соответственно U U

%> .>

Теперь на компараторе 7,будут

/ сравниваться напряжения ЬБ 0 - U>

1 и khU = k(U -U ) . Таким образом, .сдвиг второго, третьего и четвертощ го+ -импульсов будет продолжаться до момента выполнения равенства а

Ьц,")- kdU(1 т.е. на некотором m-м периоде > где m — число периодов последовательности импульсов л pv — — ь — -27-»2

° ° ° а (»1 ь О, -- pasHocgs HanpaeeHHO на выходе первого блока 4, (>а) вычитания на ш-м периоде е

ЬПг — Разность напРЯжений на выходе второго блока 5

4$ вычитания на ш-м периоде, пока не сработает компаратор 7.

При этом блок 8 управления вырабатывает импульс, который выключает работу программатора 1 и фиксирует конец интервала времени ht. Передний фронт полученного импульса формируется на каждом периоде в момент по>» 1 явления напряжения dU, (n 1,2, $5 3..., ш) на выходе первого блока 4 вычитания. С помощью измерителя 9 временных интервалов будет зафиксирован отрезок времени

1231447 (m-1)

m = 2 3 4 ... (2) .Еп ьц(1

k = — --— П (Ill ) 2

1 Xe= U„Uqm-а

4" = Т = (ш 1) "о °

Предложенное устройство может быть также использовано для измерения времени спин-решеточной релаксации Т . При этом все блоки данных устройств будут работать аналогично как и при измерении времени Т . Незначительное отличие между измерениями Т и Т, состоит лишь в том, что при измерении Т в блоке 8 управления с помощью% -импульсов вырабатываются импульсы "Ворот" или строб30 импульсы для управления блоком 3 памяти, с помощью которых в последнем фиксируются амплитуды эхосигналов

А,, А,„, А „, и А, а при измере- 40 нии времени Т, фиксируются начальные амплитуды индуцированных сигналов, возникающие после 7/2-импульсов последовательности 9/2-i- — -а-... Вы- 45 л деление начальных амплитуд сигналов осуществляется с помощью импульсов

"Ворот" или строб-импульсов, полученных в результате формирования их в блоке 8 управления иэ поступившей на его вход последовательности 9в/2импульсов. В режиме измерения Т, иа вход блока 3 памяти поступает последовательность сигналов, где U — напряжение на втором вхо le- де первого блока 4 вычитания на m-м периоде по10

6, и следовательности — -i-Ф—

-2 -Т- 2с...;

U — напряжение на втором вхо5m- g де второго блока 5 вычи15 тания на m-м периоде пор

И следовательности — -с- .— л Л

-2с-и-2ь...

При измерении величины Т в реальном масштабе времени коэффициент уси- 20 ления усилителя устанавливают равным

2,718, что соответствует отрезку времени про

Aï = А (1-е ), n = 1,2,3...,(3) где А — предельное значение А при и достаточно большом и, Нетрудно показать, что на m-м периоде последовательности s/2-импульсов к входам первого блока 4 вычитания будут приложены напряжения U1 и U,, а на входах второго блока 5 вычитания—

U и Uz, т.е. аналогично как и при измерении времени Т . При этом разность напряжений gU 1 на выходе первого блока 4 вычитания будет также всегда больше разности напряжений a U на выходе второго блока 5 (m) вычитаний, причем полученные разности напряжений как в первом (Т ), так и во втором (Т ) случаях инвариантны относительйо амплитуд А и А о м

Формула и з о б р е т е ни я

Устройство для измерения времен ядерной магнитной релаксации, содержащее программатор, приемопередающий блок, два блока вычитания, усилитель, .компаратор, блок управления и измеритель временных интервалов, вход которого соединен с первым выходом блока управления, первый, второй и третий входы которого подключены соответсТвенно к первому входу компаратора, к выходу компаратора и к выходу программатора, соединенного с входом приемопередающего блока, а второй выход блока управления подключен к управляющему входу програм- . матора, при этом выход первого блока вычитания подключен к первому входу компаратора, а выход второго блока вычитания через усилитель — к второму входу компаратора, о т л и ч а ющ е е с pr тем, что, с целью повышения точности, в него введен четы-. рехканальный блок памяти, информационный вход которого соединен с выходом приемопередающего блока, а управляющий вход — с третьим выходом блока управления, причем первый и третий выходы четырехканального блока памяти подключены к входам первого блока вычитания, а второй и четвертый выходы четырехканального блока памяти — к входам второго блока вычитания.

1231447

Составитель А.Кондратьев

Техред И.Гайдош

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Слободяник

Заказ 2559/49 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно- .олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4