Спектрометр ядерного магнитного резонанса

 

329407

ОпНС."ÀÍÈÅ

ИЗОБРЕТ ЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскил

Социалистииескик

Республин

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 25.Х1.1969 (№ 1379794!26-25) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 09.11,1972. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 28.111.1972

М. Кл. G 01II 23/00 комитет DD делен изооретений и открытий ори Соеете Министров

СССР

УДК 539.142,3(088.8) Автор изобретения

В. Х. Вол ьш с к ий

Заявитель

СПЕКТРОМЕТР ЯДЕРНОГО 1ЧАГН!1ТНОГО РЕЗОНАНСА

Изобретение относится к технике ядерного магнитного резонанса (ЯМР) . Оно может быть использовано для модернизации известных и при разработке новых типов спектрометров.

Известен спектрометр ЯМР, содержащий устройство для стабилизации постоянного магнитного поля с внешним опорным образцом. Недостаток его заключается в дрейфе разрешающей способности.

С целью повышения стабильности разрешающей способности спектрометра с внешним опорным образцом автоматически компенсируют изменение линейного градиента магнитного поля в направлении оси ампулы с исследуемым образцом с помощью второго опорного образца и компенсирующих катушек, включенных в электрическую схему с отрицательной обратной связью по магнитному полю, стабилизирующему частоту спинового ге нер атор а.

На фиг. 1 показан предложенный спектрометр, разрез по средней плоскости зазора магнита; на фиг, 2 — компенсирующие катушки.

Известные элементы спектрометра; магнит

1, ампула 2, приемный контур 3 исследуемого образца, внешний опорный образец 4 с катушкой приемного контура, генератор высокой частоты 5, источник опорного напряжения 6 и блок 7 развертки и смещения поля.

Новые элементы спектрометра: второй опорный образец 8 с приемным контуром 9, усилитель высокой частоты 10, детектор 11, усилите:ib низкой частоты 12, 5 тельной обратной связи 18, преобразователь частота — напряжение 14, компенсирующие каттшки 15 и соленоид 16.

Второй опорный образец 8 с катушкой

10 приемного контура 9 расположен вблизи внешнего опорного образца 4 на линии, проходящей через его центр и параллельной осп ампулы 2.

Компенсирующие катушки 15 имеют вид

15 прямоугольников (C». фиг. 2). Они расположены в зазоре магнита парами в дву. плоскостях, находящихся íà равных расстояниях от плоскости, в которой размещены опорные

4 и 8 и исследуемый образцы. Катушки по20 парно соприкасаются сторонами, имеющими длину более расстояния между ампулой 2 и внешним опорным образцом 4 и выполненными слоями. Ширина слоев больше расстояния между плоскостями катгушек 15 и oo:Ice LICII

25 в два раза превышает расстояние между опорным ооразцом 4 и образцом 8. Такая ко| струкция и размеры катушек 15 гозволяют получить достаточно линенйый градиент компенсирующего поля в области расположения

30 трех образцов.

329407

? атушка положптелыгой обратной связи 18 выполнена в виде соленоида, в который помещен второй опорный образец 8. 1(,оаксиггльпо с пим расположен соленоид 16.

Изменения линейного градиента поля вдоль оси ампулы 2 компенсируются следующим образом.

Переменное напряжение спинового генератора (блоки 5, 8 — 18) подается на вход преобразователя частота — напряжение И, на выходе которого получают постоянное напряжение, пропорциональное частоте. Это папря>кепие сравнивается со стабилизированным опорным напряжением, и разность напряжений подается па катушки 15, через которые осуществляется отрицательная обратная связь по магнитному полю в спиновом генераторе.

Незначительное отклонение частоты генерации от установленной, определяемой равенством опорного напряжения и напряжения на выходе преобразователя 14, пропорционально возмущающему полго во втором опорном образце 8, деленному па коэффициент стабилизации. Одновременно стабилизируется и линейный градиент поля в направлении, параллельном оси ампулы 2 с исследуемым ооразцом) так как лгооое изменепIге этОГО Градиента автоматически компенсируется магнитным полем катушек 15.

Соленоид 16, подключенный к блоку 7 развертки и смещения поля, необходим в спсктрометре для компенсации развертки II смещения поля 15 месте расположения второг0 опорного образца 8, так как поле в последнем должно изменяться синхронно с разверткой и смещением поля во внешнем образце 4, к которому «привязан» образец 8 и с помощью которого осуществляются развертка и смещение поля в области размещеITèÿ катушки приамного контура,З, Т(1ким образом, сгабильпость разрсшагощей сгкгсобпости с гектрометра значительно;говыШ аЕТСЯ. 3ТО ПОЗВОЛЯЕТ Уг.IУ 1ШИТЬ T(BЧЕСТВО РЕгпстрирусмых спектров и повысить произво5 дигельность труда оператора.

Предмет изобретения

10 1. Спектрометр ядерного магнитного резонанса, содержащий устройство для стабилизации постоянного магнитного поля с внешним опорным образцом, ампулу с приемным контуром, генератор высокой частоты, источ15 пик опорного напряжения, блок развертки и смещения поля, отггг ггггоггг ай с.г тем, что, с целью повышения стабильности разрешающей способности, в зазоре магнита вблизи опорного образца на линии, проходящей через его

20 центр и параллельной оси ампулы, располои(ен второй опорный образец с приемным контуром, включенным в схему спинового генератора, к усилгпелю низкой частоты которого подключен преобразователь частота ——

25 напряжение, а к последнему — компенсирующие катушки, расположенные парами в двух симметричных относительно опорных образцов плоскостях, параллельных поверхностям полюсььгх наконечников магнита, и касаю30 щиеся попарно сторонами, перпендикулярными оси ампулы и выполненными слоями, нормальными к силовым линиям гюстояпного мапштного поля.

2. Спектрометр по п. 1, отлггчагогггайся тем, 35 что, с целью компенсации развертки и смещения поля в месте расположения второго опорного образца, последний вместе с катушкой приемного контура помещен в соленоид, включенный на выходе блока развертки и смеще40 ния поля.

329407 г ь5

Составитель А. Сибельдина

Редактор Т. Орловская Техред 3. Тараненко Корректор А. Васильева

Заказ 742/3 Изд. № 211 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комптета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раугпская наб., д. 4,5

Типография, пп. Сапунова, 2