Устройство для обнаружения магнитно- анизотропных кристаллов

 

О П HCÀН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.11.1972 (№ 1749506/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 27.VII.197i3. Бюллетень №,32

Дата опубликования описания ЗI.XII.1973

М Кл С Oln 27/78

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий

УДК 538,113(088.8) Авторы изобретения

Заявитель

А. М. Белоногов, А. С. Сердюк и С. Г. Федин

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУ)КЕНИЯ МАГНИТНОАНИЗОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к области магнитной радиоспектроскопии и может быть применено для обнаружения кристаллов, обладающих зависимостью высокочастотного парамагнитного поглощения от ориентации в магнитном поле, т. е. дающих анизотропный спектр ЭПР, Магнитно-анизотропные кристаллы в образце можно обнаружить путем вращения образца в резонаторе ЭПР спектрометра. Эта операция занимает определенное время и неудобна, поскольку необходимо наблюдать угловые изменения спектра ЭПР.

В предложенном устройстве катушки модуляции расположены в зазоре электромагнита так, что их ось перпендикулярна направлению основного поляризующего поля.

Это позволяет выделять только ту составляющую сигнала ЭПР, которая идет на частоте модуляции, т. е. регистрировать лишь анизотропную часть спектра ЭПР.

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства.

Схема содержит резонатор 1 или резонансный контур, образец 2, катушки 3, 4, создающие перпендикулярную модуляцию магнитного поля, генератор 5 низкой частоты, питающий модуляционную петлю, ВЧ-тракт б, синxpoHHbIfl детектор 7, самописец 8 и осциллограф 9.

Устройство работает следующим образом.

Катушки модуляции располагают так, чтобы магнитное поле, создаваемое проходящим по ним током, было перпендикулярно приложенному магнитному полю развертки Н11.

Оптимальная величина протекающего в катушках тока зависит от вида спектра ЭПР: чем шире линии спектра, тем большее модулирующее поле требуется, а, следовательно, и больш и и ток.

1о С генератора низкой частоты подается опора на синхронный детектор, детектирующий сигнал ЭПР. При одновременной развертке постоянного поля и ВЧ-модуляции магнитное поле, действующее на образец, в любой момент

15 времени является векторной суммой линейно меняющегося поля развертки Н и примерно на порядок меньшего модулирующего поля Н11.

Если линия спектра ЭПР не зависит от угла, то ее положение на развертке поля практи20 чески не меняется, так как Н 1 по величине мало отличается от Нь Если же спектр анизотропен, а это может быть только при наличии монокристаллов в пробе, линия спектра движется по развертке поля с частотой пер25 пендикулярной модуляции.

Сигнал ЭПР при наличии в образце монокристалла модулируется на этой частоте, тогда синхронный детектор 7 выделяет сигнал, который фиксируется с помощью самописца 8

Зо или наблюдается на осциллографе 9.

392396

Составитель В. Чибрнкин

Техред E. Борисова Корректор E. Блюмина

Редактор М. )Киляева

Заказ 3323/4 Изд. № 1814 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, Z

Как показали измерения, чувствительность обнаружения кристаллов рубина (примесь

Мпз+ — 0,01%) составляла 5 10 — 7 с», кальцита (примесь Cr ж 0,01%) 10 — < смз.

Предмет изобретения

Устройство для обнаружения магнитноанизотропных кристаллов, содержащее спектрометр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), включающий электромагнит с зазором, катушки модуляции магнитного поля и синхронный детектор для регистрации сигнала на частоте модуляции, отличающееся тем, что, с целью выделения анизотропной составляющей спектра ЭПР, обусловленной присутствием в исследуемом образце магнитно-анизотропных кристаллов, катушки модуляции расположены в зазоре электромагнита так, что их ось перпендикулярна направле1О нию основного поляризующего поля.