Патент ссср 154303

 

Класс Н 031т; 21а4, 71

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г!одписная группа № 89

А. Л. Бильдюкевич

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ РЕЗОНАТОР

Заявлено 8 января 1962 г. за № 759766/26-9 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений и товарных знаков» № 9 за 1963 г.

Известные низкотемпературные резонаторы, применяемые для исследования объектов методом электронного парамагнитного резонанса, имеют резонансную полость в виде прямого круглого цилиндра, работают «на отражение» или «на прохождение», а в качестве фидера в них используются волноводы. Механизм перемещения настроечного поршня этих резонаторов сложен.

Наружный диаметр предлагаемого низкотемпературного резонатора является минимальным, так как он определяется только толщиной стенок резонатора при выбранном диаметре резонансной полости.

Уменьшить наружный диаметр резонатора позволило использование волноводной системы для передачи поступательного перемещения настроечному поршню резонатора от ходового винта. Для герметизации при этом перемещении применяется сильфон. Кроме того, исключаются перекосы настроечного поршня.

В описываемом резонаторе датчик ядерного измерителя напряженности магнитного поля помещается внутри настроечного поршня в непосредственной близи от исследуемого объекта, что позволяет увеличить точность измерения напряженности магнитного поля в области этого объекта.

На чертеже приводится схематический разрез конструкции нпзкотемпературного измерительного резонатора для исследования кристаллов методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Описываемый резонатор 1 представляет собой медную трубку, внутренняя поверхность которой калибрована. Поверхность резонатора гладкая, правильной цилиндрической формы. В нижнюю часть резонатора 1 на резьбе ввинчивается дно 2, причем перпендикулярность рабо.¹ 154303 чей повдумйдРги дна 2 к оси резонатора 1 выдержана с точностью

0,005 мм. Резонатор 1 настраивается с помощью поршня 8, поступательное переме1п;"ение которому передается от ходового винта 4 с помощью волноводной системы 5. Соосность ходовой гайки б и внутренней поверхности резонатора l выдержана с точностью 0,01 лл . Перпендикулярность рабочей поверхности поршня 8 оси резонатора 1 выдержана с большей точностью. Резонатор 1 возбуждается одним отверстием 7 в торце поршня 8. Сверхвысокочастотная мощность отводится аналогично.

Поступательное перемещение ходового винта 4 при вращении ходовой гайки б обеспечивается шпонкой 8 и канавкой в ходовом винте 4.

Резонансная полость герметизируется резиновой прокладкой 9, сильфоном 10 и слюдяными прокладками 11. Тепловая изоляция резонатора 1 обеспечивается тем, что трубка 12, волноводы 5 и трубка 18 имеют достаточную длину, достаточно тонкостенны и выполнены из материала с малым коэффициентом теплопроводности (например, нержавеющая сталь 9X18H1T). Мощность сверхвысокочастотного генератора подводится к входному волноводу через малый отрезок гибкого волновода (перемещение входного волновода при настройке невелико).

Для уменьшения наружного диаметра резонатора волноводы 5 уменьшены по широкой стенке. Выше ходового винта 4 сечение их плавно переходит в нормальное. Для смены исследуемого объекта необходимо отсоединить резонатор l от питающего волновода, разморозить резонатор и, отвернув накидную гайку 14, извлечь поршень 8 из резонатора и сменить объект. Затем все операции повторяют в обратном порядке.

В описываемом резонаторе можно также применять центральную трубку для смены исследуемых объектов малых размеров при охлажденном резонаторе. Чтобы наружный диаметр резонатора при этом не увеличился, необходимо уменьшить сечение входного и выходного волчоводов, а чтобы при этом не уменьшилась критическая длина волны, необходимо заполнить волновод веществом с большим значением диэлектрической постоянной и малыми потерями на сверхвысоких частотах, например дистреном.

Описываемый резонатор можно применять при лабораторных исследованиях кристаллов методом ЭПР, а также в квантовомеханических сверхвысокочастотных устройствах.

Предмет изобретения

1. Низкотемпературный измерительный резонатор для исследования кристаллов и других объектов методом электронного парамагнитного резонанса с резонансной полостью и настроечным поршнем, отл ич а ю шийся тем, что, с целью получения минимального наружного диаметра резонатора (при выбранных диаметре резонансной полости и диаметре резонатора), перемещение настроечного поршня осуществлено при помощи волновода с резьбой и ходовым винтом, а для герметизации при перемещении поршня использован сильфон.

2. Низкотемпературный измерительный резонатор по п, 1, о тл и ч аю шийся тем, что для более точного измерения напряженности магнитного поля в области исследуемого объекта датчик ядерного измерителя напряженности магнитного поля помещен внутрь настроечного поршня резонатора. № 154303

13

4 б

Редактор Г. А. Горохова

Корректор В. П. Фомина

А-50 Подп. к печ. 13/VII 1963 г. Формат 70+108 /ц. Объем 0.26 изд. л.

Заказ 850 Тираж 950 Uena 4 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография. Москва, ул. Фр. Энгельса. 46