Радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса

 

Изобретение относится к устройствам для анализа концентрации парамагнитных частиц. Цель изобретения - повьпиение точности измерения интегральной интенсивности линии спектра за счет оптимального выбора значений ширины канала накопителя и амплитуды развертки магнитного поля для линий спектра различной ширины и формы. Радиоспектрометр содержит блок сверхвысокой частоты с рабочим резонатором и детектором, электромагнит.с блоком питания, приемник сигналов электронного парамагнитного резонанса, аналого-цифровой преобразователь, накопитель спектров, цифроаналоговый преобразователь , цифровое устройство управления магнитным полем, блок развертки магнитного поля с катушкой развертки и два идентичных усилителя с регулируемьм коэффициентом усиле- mvii управляемых переключателями формы и ширины регис,трируемой линий спектра. Необходимая амплитуда развертки магнитного поля при установке ширины канала накопителя спектров в соответствии с формой и шириной линии спектра обеспечивается изменением коэффициента усиления усилителей, 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N 24/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф С8ИДЕТЕЛЬСТВУ спектра за счет оптимального выбора значений ширины канала накопителя и амплитуды развертки магнитного поля для линий спектра различной ширины и формы. Радиоспектрометр содержит блок сверхвысокой частоты с рабочим резонатором и детектором, электромагнит.с блоком питания, приемник сигналов электронного парамагнитного резонанса, аналого-цифровой преобразователь, накопитель спектров, цифроаналоговый преобразователь, цифровое устройство управления магнитным полем, блок развертки магнитного поля с катушкой развертки и два идентичных усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, управляемых переключателями формы и ширины регистрируемой линиИ спектра. Необходимая амплитуда pasвертки магнитного поля при установке ширины канала накопителя спектров в соответствии с формой и шириной линии спектра обеспечивается изменением коэффициента усиления усилителей. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3889091/24-25 (22) 23.04.85 (46) 30.09.86. Бюл. Р 36 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при Белорусском ордена

Трудового Красного Знамени государственном университете им. Ленина и Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина. (72) Б.E. Куликовских, В.П. Лапицкий, Г.И. Ромбак и В.П. Яновский (53) 538.113(088.8) (56) Описание и инструкция по эксплуатации радиоспектрометра

ЭПР Е-115 фирмы "Вариан", США, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1149199, кл. С 01 N 24/10, 1984. . (54) РАДИОСПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО

ПАРАМАГНИТ НОГО РЕЗОНАНСА. (57) Изобретение относится к устройствам для анализа концентрации парамагнитных частиц. Цель изобретения — повышение точности измерения интегральной интенсивности линии

„,SU, 1260788 A 1

1260788

Изобретение относится, к технике электронного перемагнитного резонанса (ЭПР) и может быть исполь— зовано при конструировании радиоспектрометров ЭПР и при автоматическом контроле веществ для определения концентра .-и парамагнитных часТИЦ.

Цель изобретения — повышение точности измерения интегральной интенсивности линии спектра.

На чертеже представлена блок-схема радиоспектрометра ЭПР.

Радиоспектрометр ЭПР содержит блок СВЧ 1, электромагнит 2 с блоком

3 питания, рабочий резонатор 4; расположенный между полюсными наконечниками электромагнита 2 и соединенный с блоком СВЧ 1 и с последовательно включенныьи детектором 5 СВЧ, приемником 6 сигналов ЭПР, аналогоцифровым преобразователем ? и накопителем 8 спектров ЭПР, а также цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, блок 10 развертки магнитного поля, соединенный выходом с катушкой 11 развертки, размещенной в зазоре электромагнита 2, цифровое устройство 12 управления магнитным полем, управляющие выходы которого подключены к соединенным параллельно установочным входам ЦАП 9 и накопите. ля .8 спектров ЭПР, первый .13 и второй 14 усилители с регулируемым коэффициентом усиления, переключатель 15 формы и переключатель 16 ширины регистрируемой линии спектра, причем информационный вход первого усилителя 13 соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 9, информационный вход второго усилителя 14 — с установочным выходом цифрового устройства 12 управления магнитным полем, первые управляющие входы усилителей 13 и 14 подключены к выходу переключателя 15 формы линии спектра, вторые управляющие входы усилителей 13 и 14 — к выходу переключателя 16 ширины линии спектра, а выходы первого 13 и второго

14 усилителей — соответственно ко входам блока 10 развертки магнитного поля и блока 3 питания.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В блоке СВЧ 1 формируется мощность СВЧ и подводится к исследуемому веществу, помещенному в рабо40

ЗЕ

35 чем резонаторе 4, который расположен между полюсными наконечниками электромагнита 2, создающего в рабочем резонаторе 4 с помощью блока

3 питания стабильное поляризующее магнитное поле. Задатчиком развертки является первый усилитель 13 с регулируемым коэффициентом усиления. формирующий на выходе однополярное линейно изменяющееся ступенчатое напряжение треугольной формы, амплитуда которого пропорциональна заданному значению амплитуды развертки, а число дискретных значений соответствует заданному числу каналов накопителя 8. Необходимая амплитуда развертки обеспечивается .установкой ширины канала накопителя 8 в соответствии с формой и шириной регистрируемой линии спектра резонансного поглощения путем задания коэффициента усиления. первого усилителя 13 с регулируемым коэффициентом при помощи переключателя 15 формы и переключателя 16 ширины линии, причем переключатель 15 формы используется при изменении формы регистрируемой линии, а переключатель

16 ширины — при изменении ширины реГистрируемой линии.

Компенсация изменения постоянной составляющей на выходе первого усилителя 13 с регулируемым коэффициентом усиления при изменении формы или ширины регистрируемой линии спектра осуществляется путем аналогового изменения коэффициента усиления идентичного второго усилителя

14 с регулируемым коэффициентом усиления.

Выходной сигнал первого усилителя 13 поступает на блок 10 развертки магнитного поля, осуществляющего развертку магнитного поля в зазоре элеютгомагнита 2 при помощи катушки 11 развертки. В результате развертки при прохождении резонансного значения поляриэующего магнитного поля на выходе детектора 5 СВЧ формируется сигнал ЭПР. Мгновенные значения усиленного приемником 6 сигнала ЭПР при каждом дискретном значении поляризующего магнитного пбля преобразуется аналого-цифровым преобразователем 7 в цифровую форму. Полученные цифровые эквиваленты мгновенных значений сигнала ЭПР записываются в соответствующие ячейки з 1 запоминающего устройства накопителя 8, адреса которых (так же, как и число дискретных значений поляризующего магнитного поля) определяются выходными сигналами цифрового устройства 12 управления в зависимости от формы линии резонансного поглощения исследуемого вещества и требуемой погрешности определения ее интегральной интенсивности. Когерентное суммирование преобразованных в цифровую форму сигналов резонансного поглощения, регистрируемых при многократном прохождении резонансного значения поляризующего магнитного поля, обеспечивает значительное улучшение отношения сигнал/шум по сравнению со случаем медленного однократного прохождения резонансного значения поляризующего магнитного поля, причем эффективность подавления возрастает с увеличением частоты сканирования резонансных условий..Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения интегральной интенсивности регистрируемых линий спектров резонансного поглощения за счет значительного уменьшения числа каналов накопителя и, следовательно, увеличения частоты сканирования, обусловленного оптимизацией ширины канала накопителя и амплитуды развертки в зависимости от ширины и формы регистрируемых линий спектров резонансного поглощения.

Формула изобретения

Радиоспектрометр электронного парамагнитного резонанса, содержа.— щий блок СВЧ, электромагнит, соеди760788 4

5

35 ненный с блоком питания, рабочий резонатор, расположенный между полюсными наконечниками электромагнита и соединенный с блоком СВЧ и с последовательно включенными детектором СВЧ, приемником сигналов электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), аналого-цифровым преобразователем (АЦП), накопителем спектров

ЭПР, а также цифроаналоговый преоб- разователь (ЦАП), блок развертки магнитного поля, соединенный выходом с катушкой развертки, размещенной в зазоре электромагнита, цифровое устройство управления магнитным полем, причем установочные входы

ЦАП и накопителя спектров ЭПР соединены параллельно и подключены к управляющим выходам цифрового устройства управления магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения интегральной интенсивности линии спектра, в него дополнительно введены первый и второй усилители с регулируемым коэффициентом усиления, переключатель формы и переключатель ширины регистрируемой линии спектра, причем информационный вход первого усилителя соединен с выходом ЦАП, информационный вход второго усилителя — с установочным выходом цифрового устройства управления магнитным полем, первые управляющие входы усилителей подключены

° к выходу переключателя формы линии спектра, вторые управляющие входы усилителей — к выходу переключателя ширины линии спектра, а выходы первого и второго усилителей — соответственно к входам блока развертки магнитного поля и блока питания.

12б0788

Составитель Л.Федоров

Техред M.Õîäàíè÷

Корректор E.Ðoøêo

Редактор И.Сегляник

Заказ 5220/41

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственаого комитета СССР по делам изобретений и открытий

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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