Импульсный спектрометр ядерного магнитного резонанса

 

Изобретение относится к области радиоспектроскопии методом ядерного магнитного ре.зонанса. Цель изобретения - повышение чувствительности и стабильности. С этой целью спектрометр дополнительно содержит блок синтезатора временных интервалов и фаз. Указанный блок содержит делитель частоты, устройство набора частот и мультиплексор. Фазы рабочей и опорной частот сдвинуты на 90°. Все фазовые и частотные соотношения задаются цифровым способом, при этом во всем диапазоне рабочих частот не требуется никаких подстроек . 1 ил . (Л к:) о: со О5 vl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!1 4 G 0! N 24/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к области радиоспектроскопии методом ядерного магнитного рЕэонанса. Цель изобретения —. повышение чувствительности и стабильности. С этой целью спектрометр дополнительно содержит блок синтезатора временных интервалов и фаэ. Указанный блок содержит делитель частоты, устройство набора частот и мультиплексор. Фазы рабочей и опорной частот сдвинуты на

90 . Все фаэовые и частотные соотношения задаются цифровым способом, прн этом во всем диапазоне рабочих частот не требуется никаких подстроек, 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 384988!/31-25 (22) 01.02.85 (46) 15.12.86. Бюл. ¹ 46 (71) Ордена Ленина институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова (72) И.А.Кузьмин (53) 539.143.43(088.8) (56) Се-)!!альм, Баржу. Универсальный задатчик последовательностей на основе БИС-таймеров: применение к импульсной.ЯМР-спектроскопии. — Приборы для научных исследований, 1962, №- 1, с. 3-9.

Авторское свидетельство СССР № 1187042, кл. G 01 N 24/08, 1983.

„„Я0„„1276967 А 1

1 127

Изобретение относится к технической физике, связанной с исследованием и анализом материалов с помощью ядерного магнитного или ядерного квадрупольного резонансов, и может быть использовано при разработке импульсных радиоспектрометров, релаксометров, томографов, к которым предъявляются повьппенные требования к чувствительности .и стабильности.

Цель изобретения, — повышение чувствительности и стабильности эа счет расширения его функциональных возможностей, На чертеже изображена блок-схема импульсного спектрометра ЯМР.

Устройство содержит высокостабильный задающий генератор l гармонических колебаний с частотой f т блок синтезатора временных интервалов и фаэ, соединенный с задающим генератором и состоящий из последова тельно соединенных дели теля частоты 2 задающего генератора на 2п,устройство набора частот 3, на выходе которого имеются частоты Г,, f u рабочая частота с фазами О, 90, 180 о и 270, и мультиплексора зондирующих импульсов 4, управляемого блоком импульсных программ 5, который в свою очередь синхронизирован сигналом задающегО генератора. Выход мультиплексора зондирующих импульсов соединен через фаэовращатель б с входом блока передатчика 7, а выход блока передатчика. соединен с датчиком 8, имеющим рабочий контур с исследуемым веществом, находящийся в постоянном поле магнита 9. Наведенньп сигнал ЯМР в рабочем контуре датчика усиливается в предусилителе 10 и преобразуется в смесителе 11. Преобразованный и усиленный сигнал подается на синхронный квадратурный детектор 12, имеющий два опорных напряжения, отличающиеся по фазе на

90 и синтезируемые блоком синтезатора временных интервалов и фаэ,, Продетектированные сигналы ЯМР в виде спада свободной индукции или сигнала эхо подаются в регистрирующее устройство 13, имеющее синхронизацию от блока импульсных программ °

Устройство работает следующим образом.

Сигнал непрерывно работающего высокостабильного задающего генератора

l гармонических колебаний с частотой 1, подается на синтезатор вре6967 2 менных интервалов и фаэ, а также синхронизирует блок импульсных программ 5. Это обеспечивает полную когерентность спектрометра. По коман5 де оператора блок импульсных программ 5 создает, согласно заданной импульсной последов а тельно сти, импульсы управления блоком синтезатора временных интервалов и фаэ.

Блок синтезатора временных интервалов и фаэ синтезирует набор частот, которые необходимы для работы блока приемника, и зондирующие импульсы с определенной фазой рабочей частоты спектрометра в соответствии с задан-. ной импульсной последовательностью.

С выхода мультиплексора зондирующих импульсов 4 рг-импульсы поступают на выход фазовращателя 6, С помошью фазовращателя производится настройка (подстройка фазового сдвига) на максимум сигнала ЯИР, Далее, зондирующие импульсы усиливаются в блоке передатчика 7 и подаются на датчик 8 с рабочим контуром, находящимся в поле магнита 9.

Наведенный в рабочем контуре сигнал

ЯМР усиливается в предусилителе 10 блока приемника. Блок приемника по30 строен но принципу последовательного гетеродинирования, т,е, последовательное уменьшение несущей частоты с помощью смесителя ll с целью значительного уменьшения просачивания напряжения опорной частоты на рабоЗ5 чий контур. При этом сигналы опорной частоты не попадают в полосу ра бочего контура, а каждый каскад приемника имеет разные частоты,тем самым ослабляется вероятность само40 возбуждения приемного устройства.

Усиленные после преобразования в смесителе ll сигналы ЯМР подаются на вход квадратурного детектора 12 ° На два других входа квадратурного детек45 тора постоянно подаются два опорных напряжения, имеющих фазовый сдвиг на 90, от блока синтезатора временных интервалов и фаэ. Продетектированные сигналы ЯМР преобразуются в

50 регистрирующем устройстве 13, имеющем синхронизацию от блока импульсных программ 5.

Синтезатор временных интервалов и фаз синтезирует когерентные рг-имь пульсы со сдвигом фазы О, 90, 180 и 270 а также сигналы с различными часто1 т тами и фазами (f = - ; f = " ) ) 276967 необходимые для последовательного гетеродинирования в приемной системе и синхронного детектирования.Все фаэовые. и яастотные соотношения задаются цифровым способом, причем во всем диапазоне рабочих частот не требуется никаких подстроек, йи санеезааора спи приемника

Составитель В.Майоршин

Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 6659/35 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

I3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

1О

Импульсный спектрометр ядерного магнитного резонанса, содержащий блок импульсных программ, задающий генератор с частотой f фазовращатель, магнит, последовательно соеди- 15 ненные блок передатчика, датчик, блок приемника, выполненный из последовательно соединенных предусилителя, смесителя и детектора, а также регистрирующее устройство, соединенное с выходом детектора, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и стабильности, в него дополнительно введен блок синтезатора временных интервалов и фаз, выполненный из последовательно соединенных делителя частоты, устройства набора частот и мультиплексора зондирующих импульсов, причем, устройство набора частот снабжено выходами рабочей частоты с фазами О, 90, о

l 80 и 270 и выходами двух опорных частот f с фазами 0 и 90 и f детектор выполнен синхронным (квадратурным), опорные входы которого соединены с выходами опорной частоты f, устройства набора частот, гетеродинный вход смесителя соединен с выходом опорной частоты f устройй ства набора частот, выходы рабочей ч ас то ты которо го соединены с входами мультиплексора зондирующих импульсов, блок импульсных программ соединен с входами управления мультиплексора зондирующих импульсов, задающего генератора и регистрирующего устройства, фазовращатель соединен входом с выходом мультиплексора зондирующих импульсов и выходом — с входом блока передатчика, а выход задающего генератора соединен с входом блока синтезатора временных интервалов и фаз.