Анализатор концентрации парамагнитных частиц

Kzacc 421 3« № 146597

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ подписная группа Ло 173

А. И. Кашлинский, И. Е. Погуляевский, Г. В. Васильев, И, М. Десятник и В. М. Бабынин

АНАЛИЗАТОР КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРАМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ

Заявлено 28 июля 1961 г. за № 740029/23 в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 8 за 1962 г, Известны лабораторные спектрометры электронного парамагнитного резонанса, в которых имеется клистронный генератор, резонатор и осуществляется высокочастотная магнитная модуляция.

Предлагается анализатор концентрации парамагнитных частиц в жидких и твердых средах, В основу действия прибора положено явление электронного парамагнитного резонанса, заключающееся в том, что отдельные атомы и молекулы, имеющие электрон с неспаренным спином и помещенные в магнитное поле, поглощают электромагнитную энергию определенной частоты.

Величина поглощения при прочих равных условиях пропорциональна количеству частиц с неспаренным спином электрона. Измеряя величину поглощения, можно определить количество парамагнитных частиц, а при постоянном объеме контролируемого образца — их концентрацию.

Предлагаемый анализатор отличается от известных тем, что он снабжен синхронным детектором, выходной сигнал с которого подается на электронный мост, что позволяет производить непрерывную автоматическую запись концентрации анализируемого компонента.

Кроме того, с целью обеспечения стабильности показаний прибора, резонатор может быть смонтирован в поле постоянного магнита.

Анализатор концентрации парамагнитных частиц может быть применен в промышленных условиях для непрерывного контроля содержания парамагнитных ионов в жидких средах, для контроля качества высокомопекулярных соединений (полимеры, пластмассы, пластики), для контроля химических процессов, протекающих по радикальному механизму (полимеризация, деструкция и др.).

Блок-схема прибора поедставлена на чертеже. Электромагнитная энергия с фиксированной частотой около 9000 иги генерируется кли№ 146597 стронным генератором и подается по согласованному волноводному тракту 2 в резонатор 3, помещенный в межполюсный зазор постоянного магнита 4. Внутри резонатора 8 в пучности магнитной составляющей высокочастотного поля расположена стеклянная трубка, через которую пропускается (в случае жидкости) или в которую помещается (в случае твердого вещества) анализируемая проба. Постоянное магнитное поле регулируется магнитным шунтом до величины, соответствующей резонансу, определяемой из выражения:

h" = g(H где: P — магнетон Бора;

Н вЂ” напряженность внешнего постоянного магнитного поля;

g — фактор спектроскопического расщепления;

h — постоянная Планка; . — частота.

Пзстоянное магнитное поле модулируется частотами 1 лги и 50 гц.

Модуляция 1 май осуществляется от генератора 5 при помощи помещенной в резонатор петли, являющейся витком. выходного контура генератора. Для осуществления модуляции. частотой 50 гц применяются модуляционные катушки, надетые на полюсные наконечники постоянного магнита.

В результате модуляции магнитного поля, в момент парамагнит.ного резонанса, СВЧ энергия (9000 ягц) оказывается промодулированной сигналом поглощения с частотами модуляции и поступает по волноводу 2 на СВЧ детектор 6. В результате детектирования выделяется сигнал поглощения. Далее он усиливается резонансным усилителем 7, настроенным на частоту 1,игц и подается на синхронный детектор 8, на котором выделяется сигнал поглощения с частотой 50 гц. Регистрация сигнала осуществляется при помощи моста 9 переменного тока типа

ЭМД-202.

Для согласования синхронного детектора с мостом переменного тока применяется усилитель !О низкой частоты, Регулировкой усиления этого усилителя производится установка и разгонка шкалы прибора.

Автонастройка частоты клистрона осуществляется схемой !!.

Предмет изобретения

1. Анализатор концентрации парамагнитных частиц в веществе, в котором электромагнитная высокочастотная энергия с последующей модуляцией генерируется клистронным генератором и подается по волноводу в резонатор, отличающийся тем, что, с целью непрерывной автоматической записи концентрации анализируемого компонента, оч снабжен синхронным детектором, выходной сигнал с которого подается на электронный мост.

2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильности показаний прибора, резонатор смонтирован в поле постоянного магнита.

¹ 146597

Составитель С. В. Кокорев

Редактор Н. И Мосин

Техред А. А. Кудрявицкая Корректор И. А. Шпынева

Поди. к печ 20.VI-62 г. Формат бум 70 108 /1 Обьем 0,26 изд. л.

Зак. 6654 Тираж 700 Цена 4 коп

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типография ЦВТИ Москва, Петровка, 4