Способ измерения коэффициента диффузии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севетскнк

Сецмепмстнческня

Респубянк

«> 629478 (6E) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 060177 (21) 2438287у18 25 с присоединением заявки РЙ— (23} Приоритет (Я) N. Кл.

g 01 И 13/00

С101 М 27/78

Государственный коннтет

Совета й1нннстров СССР но делан нзобретеннй н открытий (53) УЛК 543 ° 52 (088,8) (43) Опубликовано 2510.78.Бюллетень 3639 (45) Дата опубликования описання 080978

{72) Автор изобретения

Г.A. Михайлов

Физико-технический институт низких температур

AH P HHc. c CCP

{73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ДИФФУЗИИ

Изобретение относится к измерительной технике, более конкретно к способам исследования диффузионных свойств материалов с использованием ядерного магнитного резонанса и может быть использовано при исследовании диффузионных процессов в физических объектах, в частности при исследовании квантовой диффузии в слабых растворах изотопов гелия. 10

Известный способ измерения коэффициентов диффузии с помощью спинового эха, заключающийся в том, что на образец, помещенный в магнитное поле, накладываются через заданный интервал времени 90 и 180 импульсы, поворачивающие макроскопический магнитный момент образца, причем между этими импульсами и сигналом эха включается импульсный градиент магнитного 20 поля, и по сигналу спинового эха определяют коэффициент диффузии. Этот способ обладает тем недостатком, что требует наложения двух идентичных градиентных импульсов.

Известен также способ измерения коэффициента диффузии путем размещения образца в магнитном поле с постоянным градиентом и наложения перпендикулярно к этому полю через заданный интервал времени двух импульсоВ переменного магнитного поля равной амплитуды, второй иэ которых имеет длительность вдвое большую, чем первый. По величине амплитуды сигнала спинового эха определяют значение коэффициента диффузии.

Однако известный способ имеет недостатки, обусловленные тем, что в течение всего времени измерения должен существовать постоянный градиент магнитного поля и технически трудно осуществить подачу импульсов с интервалами менее 50 мксек.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерения sa счет устранения влияния остаточных градиентов магнитного поля.

Это достигается тем, что на обра-. зец после второго импульса через время, равное интервалу между первым и вторым импульсами, подают третий импульс переменного магнитного поля с длительностью, равной длительности первого импульса, затем снимают магнитное поле с постоянным градиентом и измеряют остаточную намагниченность образца, по величине которой определяют значение коэФфициента диффузии.

Остаточную намагниченность образца

629478 измеряют методом адиабатического прохождения.

На чертеже графически представлен способ измерения коэффициента диффузии, где а †цоворот начальной намагниченности N o образца, помещенного в постоянное магнитное поле Но с постоянным градиентом, вокруг направления вращающегося магнитного поля Н1 на угол 90 относительно направления К при воздействии первого 90 импульса, б, в, r, и д— о

30 формирование сигнала спинового эха, е-поворот намагниченности Ю сформированной эа счет сигналов эха, под действием последнего 90 импульса.

Способ измерения коэффициента И диффузии осуществляется при выполнении следующей последовательности операций.

Образец помещают в магнитное поле Й направленное вдоль оси Е 20 с постоянным градиентом в направлении оси Е Подают импульс переменного магнитного поля Н1 поворачивающий магнитный момент Ко на 90 вокруг направления перемейного маг- д; нитного поля Л1 (см.фиг.а) . В промежутке времени между первым и вторым импульсами магнитный момент Ро расходится в виде веера (см.фиг.б). Подают второй импульс переменного маг- З) йитного поля, амплитуда которого равна амплитуде, а длительность вдвое больше длительности первого импульса, поворачивающий веер на 180в от» носительно Н (см.фнг.в) . B промежутке между вторым и третьим импульсами seep сходится (см.фиг.г) по прошествии времени, равного времени.между первым и вторым импульсами, веер полностью сходится и магнитный момент И достигает максимального эна- 40 чения (cM фиг.д) . Подают импульс, поворачивающий магнитный момент на

90 (см.фиг.е) ° Затем выключают поле о

М„ с постоянным градиентом, и измеряют остаточную намагниченность образца, по величине которой определяют значение коэффициента диффузии.

Намагниченность образца может быть измерена методом адиабатического прохождения. . Формула изобретения

1. Способ измерения коэффициента диффузии, включающий размещение образца в магнитное поле с постоянным градиентом, наложение перпендикулярно к зтому через заданный интервал времени двух импульсов переменного магнитного поля равной амплитуды, второй иэ которых имеет длительность вдвое большую, чем первый и измерение намагниченности образца, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения эа счет устранения влияния остаточных градиентов магнитного поля, после второго импульса через время, равное интервалу между первым и вторым импульсами, подают третий импульс переменного магнитного поля с длительностью, равной длительности первого импульса, затем снимают магнитное поле с постоянным градиентом и измеряют остаточную намагниченность образца, по величине которой определяют значение коэффициента диффузии.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что остаточную намагниченность образца измеряют методом адиабатического прохождения.

629478

Составитель В. Майоршин

Редактор Н. Разумова Техред М.Борисова КорректорЛ Мельни боенко

Закаэ 6061/39 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035 Москва Ж-35с Рараская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4