Устройство ямр
Изобретение относится к технике электрических измерений физических величин; исследование свойств веществ (спектрометры), измерение параметров магнитного поля (магнитометры), ста , билизация магнитной индукгрш в электромагнитах (стабилизаторы), Изобре- . тение может быть использовано в соетаве спектрометров ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и различных устройств на их основе. Цель - уменьшение чувствительности к помехам и уэе- . лнчение отношения сигнал/гаум при регистрации сигналов Ш-ТР„ Выгзосной блок спе::трометроЕ , помещаемый а магнит, содержит предваритег ь шй усилитель сигнала с датчика При этом к выносному блоку необхсдшподводить помимо радиочастотного кабеля свпзк с приемопередатчиком еще и проводи по которым поступает напряженке питания предварительного усилителя Устройство включает пассивные выпрямитель и низкочастотный фильтр, позволякоще осуществлять питание предварительного усилителя за счет Е збыточ ной энергии радиочастотного сигнйлЗа поступающего с передатчика, которая ранее ввделялась в виде тепла ка резисторе нагрузки, подключснком к. радиочастотному кабелю для согласоваиия приемнопередаюедей цепи 1 ил 3 tS5S
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5 I ) 5 G 01 N 24/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н Д EIITQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фь фаей
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) I 5. 09. 90. Бюл. У 34 ,(21) 4098612/24-25 (22) 08,08„86 (72) В.И.лаврентьев, В.Г.Рьвков и О,Н.Поминов (53) 539.143.43(088, 8) (56) Borer К.„ Frement G.. The nuclear .
magnetic resonance magnetometer type
9298. CERN 77-19 ° р. 23, GENEVA
1977.
JIeme A. Ядерная индукцня, И.: ИН, 1963, с. 684 (54) УСТРОЙСТВО ЯИР (57) Изобретение относится к технике электрических измерений физических величин: исследование свойств веществ (спектрометры), измерение параметров магнитного поля (магнитоиетры), ста- ., билизация магнитной индукции в электромагнитах (стабилиэаторы) Изобре- . тение мокет быть использовано в сос» таве спектрометров ядерного магнитного резонанса (ЯИР) и различных устройств на их основе. Цель — уменьшение чувствительности к помехам и уве.личение отношения сигнал/шум при регистрации сигналов Я".Р Выносив блок спе:,трометров ЯИР, помещаемый в магнит, содержит предварителиый усилитель сигнала с датчика.- Ири этом к выносному блоку необходимо подводить помимо радиочас-.отного кабеля связи с приемопередатчиком еще и провода„ по которыя поступает напряхение пита- ния предварительного усилителя, Устройство включает пассивные выпрями.тель и низкочастотный фильтр, поэволякв1ие осуществлять питание предварительного усилителя за счет нзбыточ= ной энергии радиочастотного игиала, поступакщего с передатчика, которая ранее выделялась в виде тепла на резисторе нагрузки„ подключенном к . радиочастотному кабелю для согласовании приемнопередающей цепи. 1 ил, 1!i 10651
Изобретение относится к технике электрических измерений физических величин - исследование свойств ве" ществ (спектрометры), измерение параметров магнитного поля (магнитометры), стабилизация магнитной индукпии в электромагнитах (стабилизаторы) на основе явления ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Устройство предлага-10 ется испольэовать также для измерения и контроля степени поляризации ядер ,(протонов, дейтронов и т.д.) в поляризованных мишенях, применяемых в ядерной физике и физике элемента, ных 15 частиц, для калибровки магнитометров, показания которых необходимо градуировать (датчик Холла, феррозондовый датчик и т.д.) .
Целью изобретения является умень- 20 жение чувствительности к помехам и увеличение отношения сигнал/шум.
На чертеже приведена структурная .схема устройства ЯМР.
Устройство конструктивно выполнено . из модуля 1 (корпуса) предусилителя .
1 датчика, содержащего разъем 2, который соединен коаксиальным кабелем связи с приемопередатчиком, расположенным вне модуля 1, причем внутри модуля 1 к разъему 2 подсоединен через коаксиальный кабель 3 резистор 4 нагрузки и импеданс 5 связи, к другому выводу которого через коаксиаль-35 ный кабель 6 подсоединен вход блока
7 моста. Одним из элементов моста является датчик сигнала с рабочим веществом — катушка индуктивности колебательного контура (одного иэ контуров) 40 с образцом ядерных спинов, Выход .блока 7 моста соединен коаксиальным кабелем 8 с входом блока 9 предусилителя, выход которого соединен коаксиальным кабелем 10 с коаксиальным ка- 45 белем 3 в точке подсоединения к нему резистора 4 нагрузки и импеданса 5 связи. Клеммы питания блока.9 предусилителя соединены цепью 11 питания с выходом блока 12 литания, вход которого соединен коаксиальным кабелем
il3 с коаксиальным кабелем 3 в точке подсоединения резистора 4 нагрузки и импеданса 5 связи. Резистор 4 нагруз.ки, импеданс 5 связи, блоки 7, 9 и 1255 моста, предуснлителя и питания совместно с кабелями 3, 6, 8, 10, 13 и цепью 11 питания расположены в модуле 1 предусилителя датчика.
Устройство функционирует следующим образом.
ВЧ-напряжепие определенной частоты fо подается по коаксиальному кабелю связи с выхода передатчика на .разъем 2 и далее по кабелям 3 и 6 через импеданс 5 связи на вход блока 7 моста. При выголнении условия ЯМР
fo Во/"-нэ где g — гиромагнитное отношение ядра рабочего вещества в датчике сигнала,  — индукция магнитного поля, происходит поглощение энергии ВЧ-колебаний ансамблем ядерных спинов рабочего вещества. Поглощение энергии эквивалентно уменьшению добротности катушки индуктивности (датчика) с образцом ядерных спинов и, следовательно, добротности колебательного контура. В результате происходит расстройка блока 7 моста и изменяется его выходное напряжение, которое по коаксиальному кабелю 8 поступает на вход блока 9 предусилителя. На этот же блох по цепи 11 питания из блока
12 питания вместе с постоянным напряжением питания поступают шумы передатчика в полосе частот, определяемой частотой среза f фильтра блока 12 питания. В блоке 9 предусилителя напряжение с выхода блока 7 моста усиливается, детектируется и компенсируются когерентные шумы передатчика.
Компенсация шумов передатчика будет полной, если полоса пропускания детектора ЯМР-сигнала в блоке 9 предусилителя будет равна полосе пропускания фильтра блока 12 питания. С выхода блока 9 предусилителя напряжение сигнала ЯМР поступает по коаксиальным кабелям 10 и 3 на разъем 2 и далее
rao коаксиальному кабелю связь на вход блока приемника.
Формула изобретения
Устройство ЯМР, содержащее разъем. для подключения кабеля связи с приемопередатчиком, последовательно соединенные резистор нагрузки, импеданс связи, блок моста, в состав которого входит датчик сигнала с рабочим веществом, и полупроводниковый предусилитель, причем резистор нагрузки, импе-.
P данс связи, блок моста, полупроводниковый предусилитель объединены в единый модуль предусилителя датчика, о т л и ч а ю щ е в с я тем, что, с
Составитель И.Амиантев
Техред А,Кравчук Корректор Л.Патай
Редактор Т.Клюкина
Заказ 3323 Тираж 490 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
I 1 3035, Москва, Ж-35. ° Раушская наб, ° д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 43065 целью уменыпения чувствительности к помехами увеличения отношения сигнал/шум, в модуль предуснлителя датчика дополнительно введен блок питания полупроводникового предусилителя, состоящий из пассивных элементов, Вход которого соединен с раз ьемом и резистором нагрузки, а выход — с псцНоА питания полупроводниково -о предусилителя, причем величина сопротиг.ления резистора нагрузки выбирается иэ условия равенства полного сопротивления нагрузки волновому сопротивлению кабеля связи.
