Устройство развертки магнитного поля для спектрометрической аппаратуры

 

Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготовлении-спектр1ометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Цель изобретения - повышение стабильности магнитного поля при сохранении высокой линейности развертки магнитного поля. Отличительной особенностью изобретения является использование двух схем выбьрки и хранения для обеспечения высокой стабильности магнитного поля как в момент действия возмущающих импульсов магнитного поля, так и в промежутках между ними. 1 ил. (О (Л с эо 00 J |

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 К 24/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3934838/31-25 (22) 11.07.85 (46) 23 ° 06.87. Бюл. ¹ 23 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) В.П.Афанасенко, Б.Е,Куликовских, Г.И.Ромбак и В.П.Яновский (53) 538.69.083(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 759331, кл. G 01 N 24/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1068787, кл. G 01 N 24/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО РАЗВЕРТКИ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ ДЛЯ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к радиоспектроскопии и может быть использовано при изготовлении-спектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Цель изобретения — повышение стабильности магнитного поля при сохранении высокой линейности развертки магнитного поля. Отличительной особенностью изобретения является использование двух схем выборки и хранения для обеспечения высокой стабильности магнитного поля как в момент действия возмущающих импуль- Я сов магнитного поля, так и в промежутках между ними. t ил.! 13188

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в приборостроительной промышленно-. сти при изготовлении радиоспектрометров электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Цель изобретения — повышение стабильности магнитного поля при сохранении высокой линейности развертки магнитного поля. f0

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство развертки магнитного поля содержит электромагнит 1 с источником 2 питания, генератор 3 раз- 15 вертки и датчик 4 магнитного поля, расположенный в рабочем зазоре электромагнита 1, задающий генератор 5, катушки 6 возмущения магнитного поля, первую схему 7 выборки и хранения, 20 дифференциальный усилитель 8, вторую схему 9 выборки и хранения, причем первый выход задающего генератора

5 соединен с катушками 6 возмущения магнитного поля и с генератором 3 развертки, второй выход соединен с управляющим входом первой схемы 7 выборки и хранения, а третий выход— с управляющим входом второй схемы 9 выборки и хранения, датчик 4 магнитного поля помещен в магнитное, поле катушек 6 возмущения и подключен к сигнальному входу первой схемы 7 выборки и хранения и к первому входу дифференциального усилителя 8, второй 35 вход которого подключен к выходу первой схемы 7 выборки и хранения, а выход — к сигнальному входу второй 9 схемы выборки и хранения, источник питания соединен с генератором 3 раз- 40 вертки и выходом второй схемы 9 выборки и хранения.

Развертка магнитного поля осуществляется следующим образом. 45

Магнитное поле в рабочем зазоре создается электромагнитом 1 и измеряется датчиком 4 магнитного поля, напряжение на котором пропорционально значению магнитного поля. При по- 50 явлении импульса на первом выходе задающего генератора 5 с помощью катушек 6 возмущения в месте расположения датчика 4 магнитного поля формируется калиброванный по амплитуде возмущающий импульс магнитного поля.

Генератор 3 развертки с помощью источника 2 питания изменяет величину магнитного поля в рабочем зазоре

77 2 электромагнита 1 на величину, равную шагу дискретности развертки, но противоположного знака по отношению к импульсу магнитного поля, создаваемому катушками 6 возмущения.

На выходе дифференциального усилителя 8 с помощью первой схемы 7 выборки и хранения, которая находится в режиме хранения и помнит величину магнитного поля до поступления импульса, формируется напряжение, пропорциональное разности значений в изменении магнитного поля, вызванного катушками 6 возмущения и генератором 3 развертки.

Сигнал ошибки с выхода дифференциального усилителя 8 проходит через вторую схему 9 выборки и хранения, которая во время действия возмущающего импульса находится в режиме выборки и поступает на источник питания, который изменяет магнитное поле в рабочем зазоре таким образом, чтобы уменьшить ошибку, т.е. устраняет нелинейность развертки за один шаг развертки.

По окончании импульса. на первом выходе задающего генератора 5 на втором и третьем его выходах вырабатываются импульсы, совпадающие по времени, но различающиеся полярностью, фронты которых жестко синхронизированы со спадом импульса на первом выходе задающего генератора 5, а длительность их выбирается настолько малой, насколько позволяют управляемые эти- ми импульсами первая 7 и вторая 9 схемы выборки и хранения.

При поступлении импульса с второго выхода задающего генератора 5 первая схема 7 выборки и хранения переходит в режим выборки и запоминает напряжение на выходе датчика 4 магнитного поля, пропорциональное новому значению магнитного поля в рабочем зазоре. Вторая схема 9 выборки и хранения по сигналу с третьего выхода задающего генератора 5 переходит в режим хранения, поддерживая постоянным сигнал, поступающий на источник

2 питания, и предотвращая паразитные изменения магнитного поля во время нахождения первой схемы 7 выборки и хранения в режиме выборки.

По окончании импульсов с второго и третьего выходов задающего генератора 5 первая схема 7 выборки и хранения переходит в режим хранения, а

3 13 вторая схема 9 выборки и хранения —, в.режим выборки. Дифференциальный усилитель 8, благодаря глубокой отрицательной связи в цепи регулирования, поддерживает равенство (стабилизирует) сигнала на выходе первой схемы 7 выборки и хранения, пропорциональное установившемуся значению магнитного поля и сигнала на выходе датчика 4 магнитного поля.

Следующий импульс на первом выходе задающего генератора 5 и связанные с ним импульсы на втором и третьем выходах задающего генератора

5 повторяют цикл операций, в результате чего магнитное поле изменяется еще на один шаг. Периодическое повторение импульсов создает развертку магнитного поля..Линейность развертки не зависит от передаточной характеристики датчика 4 магнитного поля и характеристики генератора 3.

Положительный эффект достигается за счет осуществления в предлагаемом устройстве стабилизации магнитного поля в промежутках между возмущающими импульсами магнитного поля путем перевода после окончания возмущающих импульсов первой схемы выборки и хранения в режим выборки, а второй схемы выборки и хранения — в режим хранения на время, достаточное для установления напряжения на выходе первой схемы выборки и хранения с заданной точностью.

18877 4

Формула изобретения

Устройство развертки магнитного поля для спектрометрической аппаратуры, содержащее электромагнит с источником питания, генератор развертки и датчик магнитного поля, задающий генератор, катушки возмущения магнитного поля, схему выборки и хранения, дифференциальный усилитель,при-!

О чем первый выход задающего генератора соединен с катушками возмущения магнитного поня и с генератором развертки, а второй — с управляющим входом схемы выборки и хранения,датf5 чик магнитного поля помещен в магнитное поле катушек возмущения и подключен к входу схемы выборки и хранения и к первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого

3Q подключен к выходу схемы выборки и хранения, а источник питания соединен с генератором развертки, о т л и— ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повышения стабильности магнитного

25 поля при сохранении высокой линейности развертки магнитного поля, дополкительно введена вторая схема выборки и хранения, а задающий генератор выполнен содержащим дополнительный

30 третий выход, причем выход дифференциального усилителя соединен с сигнальным входом второй схемы выборки и хранения, управляющий вход которой подключен к третьему выходу задающего генератора, а выход соединен с источником питания электромагнита.

1318877

Составитель В.Майоршин

Редактор А.Шандор Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Тираж 7?6 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 2502/Зб

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4