Способ согласования датчика радиоспектрометра ямр и устройство для его осуществления

Авторы патента:

G01N24/08 - с использованием ядерного магнитного резонанса (G01N 24/12 имеет преимущество)

Изобретение относится к области радиоспектроскопии ядерного магнитного резонанса. Цель изобретения - упрощение устройства, сокращение времени нечувствительности. На вход усилителя мощности одновременно с радиочастотным (РЧ) импульсом подают модулирующий импульс от модулятора, имеющий прямоугольную форму и длительность, превышающую длительность РЧ импульса на (2N+1) полупериодов РЧ-заполнения, где N - целое число, зависящее от добротности контура. Передним фронтом модулирующего импульса подавляют переходной процесс нарастания РЧ-колебаний контура датчика. Во время действия РЧ-импульса анодным током, пропускаемым через PIN-диод, закорачивается вход согласующего трансформатора, предохраняя приемную систему от перегрузки. После окончания РЧ-импульса лампа и PIN-диод открыты и снижают добротность контура, снижая его звон. С окончанием модулирующего импульса возникает гасящий импульс, подавляя остаточный звон датчика, а сигнал ЯМР из датчика поступает в приемную систему. 2 с.п. ф-лы. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„, 1539622 (51) 5 G 01 N 24/08

L". 1 0L ИЬИН

IMt 1 1 I >>а il A>l.> >.>>>»1>>

E :ÁË:18 ЕпА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4195543/31-25 (22) 11.02.87 (46) 30.01.90. Бюл. Р 4 (71) Калининградский государственный университет (72) F.,Ô.Êoíäðàòüåâ и B.B.il>åäoòoâ (53). 537.635(088.8) (56) Engle J. Low-Noise Broadband

Transinit/Receive Circuit for NNR.

Fourn. of 1agn. Reson, 1980, v. 37, р. 547-549.

Авторское свидетельство ГССР у; 754?77,. кл. Г 01 N 24/00, 1980. (54) СПОГОГ> СОГЛАСОВАНИЯ ДАТЧИКА РАЛИОСПЕКТРОМЕТРА Я1Р И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕГТВИЕНИЯ (57) Изобретение относится к области радиоспектроскопии ядерного магнитного резонанса. Цель изобретения вЂ” упрощение устройства, сокращение времени нечувствительности, На вход усилителя мощнбсти одновременно с радиоИзобретение относится к радиоспектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯИР), и может быть использовано в импульсных радиоспектрометрах.

Цель изобретения вЂ” сокращение времени нечувствительности, а также упрощение устройства.

Модулирующий импульс, подаваемый на управляющую сетку усилителя мощности, имеет размах, достаточный для открывания лампы, и передний фронт, совпадающий с началом радиочастотного (РЧ) импульса. Фаза РЧ импульса и начало модулирующего импульса синхронизиро2 частотным (РЧ) импульсом подают модулирующий импульс от модулятора, имеющий прямоугольную форму и длительность, превышающую длительность

РЧ импульса на (2n+1) полупериодов

РЧ заполнения, где п вЂ” целое число, зависящее от добротности контура.

Передним фронтом модулирующего импульса подавляют переходной процесс нарастания РЧ колебаний контура датчика. Во время действия РЧ импульса анодным током, пропускаемым через

pin-диод, закорачивается вход согласующего трансформа-.ора, предохраняя приемную систему от перегрузки. После окончания РЧ импульса лампа и

pin-диод открыты и снижают добротность контура, снижая его звон. С окончанием модулирующего импульса возникает гасящий импульс, подавляя остаточный звон датчика, а сигнал

ЯМР из датчика поступает в приемную систему. 2 с.п. ф-лы. 5 ил. ваны так, чтобы передним фронтом модулирующего импульса формировался гасящий импульс, подавляющий переходной процесс нарастания РЧ колебаний датчика. РЧ импульс возбуждает колебания в контуре датчика, одновременно путем пропускания через р n-диод. анодного тока усилителя мощности закорачивается вход согласующего трансформатора, что предохраняет приемную систему от перегрузки. После окончания РЧ импульса лампа и pin-диод erqe некоторое время остаются открытыми, шунтируя контур датчика и снижая та15396?2 ким образом его добротность. В результате звон контура уменьшается. Длительность модулирующего импульса превышает длительность РЧ импульса на

2п+1 полупериодов РЧ заполнения, где и вЂ” целое число, зависящее от добротности контура. С окончанием модулирующего импульса лампа запирается, добротность контура восстанавливается и возникает гасящий импульс, фаза которого противоположна Аазе РЧ заполнения. Это является дополнительно причиной подавления звона контура датчика. Ток через pin-диод прекращается, последний запирается, и сигнал ЯМР из контура датчика поступает через согласующий трансАорматор на вход приемной системы.

На фиг. 1 представлена Аункциональная схема устройства, реализующего способ; на Аиг. 2 вЂ” показан сигнал, поступающий из передающей системы; на Аиг. 3 вЂ” модулирующий импульс; на фиг. 4 вЂ” сигнал отклика датчика; на Аиг. 5 вЂ” гасящий импульс, Устройство содержит усилитель 1 мощности (УМ), который является также формирователем гасящих импульсов, модулятор 2, контур датчика 3, рхпдиод 4, согласующий трансформатор

5 типа длинной линии, резистор б, емкость 7.

Способ осуществляется следующим образом.

На первый вход УМ 1 поступает из передающей системы РЧ импульс (фиг.2) I одновременно на второй вход УМ 1 подают модулирующий импульс с выхода модулятора 2 (Аиг. 3), синхронизированный с РЧ импульсом так, что он сглаживает переходной процесс нарастания колебаний в датчике, Последнее иллюстрируется фиг. 4, где показан отклик датчика на возмущающее дейст- 45 вие фронтов модулирующего импульса.

Анодным током УМ 1 р ll- Но 4 OTKpbI вается, закорачивается вход трансформатора 5, что предохраняет прием,ную систему от neperpy3KH Р KQHT pe 5О датчика 3 возникают мощные РЧ колебания. После окончания РЧ импульса в . течение 2п+1 полупериодов его заполнения лампа УМ 1 остается открытой, добротность и звон контура датчика уменьшены. По окончании модулирующего импульса лампа УМ 1 и pin-диод запираются и контур датчика восстанавливает свою добротность. Действие модулирующегп импульса прекращают в такой момент времени, чтобы возникающий переходной процесс сформировал гасящий импульс, Ааза которого противоположна Аазе РЧ заполнения. Этим гасящим импульсом подавляется остаточный звон контура датчика. Сигнал ЯМР из контура датчика 3 через согласующий трансформатор 5 поступает на вход приемной системы.

В данном решении обеспечивается и возможно сть формиров ания в датчике

ЯИР мощных радиочастотных колебаний, имеющих огибающую оптимальной формы, и уменьшение перегрузки приемной системы во время действия мощного РЧ импульса, и эААективное подавление звона контура датчика после прохождения мощного РЧ импульса.

Функциональное совмещение усилителя мощности с формирователем гасящих импульсов позволяет упростить схему устройства, так как отпадает необходимость использования дополнительных логических элементов.

Формула изобретения

1. Способ согласования датчика радиоспектрометра ЯМР, включающий воздействие на колебательный контур датчика гасящего импульса, сАормированного с использованием модулирующего импульса прямоугольной Аормы, синхронизированного с возбуждающим радиочастотным импульсом, о т л ивЂ” ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени нечувствительности, длительность модулирующего импульса выбирается так, что она превышает длительность радиочастотного импульса на нечетное число полупериодов радиочастотного заполнения, выбираемое в соответствии с добротностью контура датчика, причем передним фронтом модулирующего импульса Аормируют дополнительный гасящий импульс для подавления переходного процесса ,нарастания радиочастотных колебаний ,,датчика, задним фронтом модулирующего импульса Аормируют гасящий импульс, подавляющий остаточный звон датчика, и во время действия модулирующего импульса шунтируют контур датчика.

2. Устройство для согласования датчика радиоспектрометра ЯМР, содержащее усилитель мощностр, соединенный с резонансным контуром датчи. ка, модулятор, соединенный с Аор- .

i539622 мирователем гасящих импульсов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и сокращения времени нечувствительности, формирователь гасящих импульсов совмещен с усилителем мощности, а в устройство для согласования введены

pin-диод и согласующий трансформатор типа длинной линии так, что катушка индуктивности резонансного контура датчика соединена с первым выходом первой обмотки трансформатора и с

pin-диодом, второй выход которого че5 рез резистор соединен с вторым выходом первой обмотки трансформатора, второй выход второй обмотки трансформатора является выходом на приемную систему, а первый выход заземлен, при этом оба вывода резистора через емкости соединены с землей.

1539622

Составитель И.Старостенко

Техред М, Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор А.Маковская

Заказ 212 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Гос ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" r Ужгород у Г жгород, ул. агарина, 101

Способ согласования датчика радиоспектрометра ямр и устройство для его осуществления

Изобретение относится к вычислительной томографии на основе ЯМР и может быть использовано для визуализации пространственной структуры исследуемых объектов

Способ получения опорных сигналов в спектрах ядерного магнитного резонанса высокого разрешения // 1520415

Изобретение относится к радиоспектроскопии, а именно - к спектроскопии ЯМР высокого разрешения

Формирователь импульсов селективного возбуждения ядерного магнитного резонанса // 1516921

Изобретение относится к экспериментальным методам анализа вещества на основе ЯМР и может быть использовано в химической, пищевой промышленности, медицине, биологии

Способ измерения постоянного магнитного поля на основе ядерного магнитного резонанса // 1514076

Изобретение относится к технике измерения постоянных магнитных полей методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) с использованием частотной модуляции радиочастотного магнитного поля, в которое помещен ядерный образец

Способ определения температуры размягчения тяжелого нефтепродукта // 1502991

Изобретение относится к способам исследования реологических свойств материалов с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и позволяет сократить время анализа температуры размягчения тяжелого нефтепродукта на любой стадии его превращения в термических процессах переработки нефти

Способ определения остаточной влажности в сухих веществах импульсным методом ядерного магнитного резонанса // 1497538

Изобретение относится к биотехнологии ,в частности, к анализу сухих микробных препаратов, ферментов и других протоносодержащих сухих веществ, и может быть использовано в микробиологической, фармацевтической, медицинской, пищевой и других областях народного хозяйства

Способ определения влажности // 1495695

Способ идентификации солей триметилалкил - с группой n @ - сн @ или тетраалкиламмония с группой n @ - сн @ ациклического строения // 1479859

Изобретение относится к исследованию строения органических азотсодержащих соединений спектральными методами, а именно, к идентификации солей, содержащих триметилалкилили тетраалкиламмониевую группировку ациклического строения, методом ядерного магнитного резонанса *<SP POS="POST">13</SP>С с развязкой от протонов /ЯМР <SP POS="POST">13</SP>С-{Н}/

Способ томографии на основе ядерного магнитного резонанса // 1467476

Изобретение относится к томографии на основе ядерного магнитного резонанса и может быть использовано для визуализации пространственной структуры исследуемых объектов

Способ регистрации спектров ямр магнитоупорядоченных веществ // 1467475

Изобретение относится к области исследования веществ с использованием ядерного магнитного резонанса (ям) и предназначено для исследоваНИН методом сш нового эха магнито упорядоченных веществ при налнчш1 в них доменной структуры

Способы измерения диффузии посредством ядерного магнитного резонанса (варианты) // 2104565

Устройство для каротажа буровой скважины // 2104566

Способ воздействия на трехуровневую квадрупольную спин- систему // 2105967

Изобретение относится к области радиоспектроскопии и может быть использовано при изучении структуры и строения химических соединений

Способ количественного анализа вещества // 2111479

Изобретение относится к физико-химическим методам анализа и может быть использовано во всех областях науки, техники и промышленности, в которых требуется определение содержания каких-либо веществ в исходных, промежуточных и конечных продуктах

Устройство термостатирования образца в спектрометре магнитного резонанса // 2119675

Изобретение относится к магнитно-резонансной радиоспектроскопии и предназначено для контроля и поддержания заданной температуры и температурного градиента в объеме исследуемого образца, в частности в экспериментах по измерению времен магнитной релаксации и коэффициентов самодиффузии методом ЯМР

Способ возбуждения сигналов спинового эха // 2122203

Устройство для одновременного обнаружения нескольких взрывчатых веществ и наркотиков в багаже // 2128832

Изобретение относится к области применения ЯКР (ядерный квадрупольный резонанс), в частности в установках для контроля багажа на транспорте, где запрещается провоз взрывчатых веществ и наркотиков

Устройство термостатирования биологических образцов // 2134416

Изобретение относится к устройствам термостатирования биологических образцов, например, исследуемых методами магниторезонансной спектроскопии, и, в частности, может найти применение в технике импульсного ядерного магнитного резонса (ЯМР) для регулирования и поддержания температур образца в датчике ЯМР релаксометра-диффузометра

Способ определения температуры размягчения тяжелых нефтепродуктов // 2135986

Изобретение относится к способам исследования реологических свойств материалов с помощью ядерно-магнитного резонанса и может быть использовано для определения температуры размягчения тяжелых нефтепродуктов, например гудронов, мазутов, битумов, крекинг-остатков, песков и др

Способ определения степени замещения целлюлозы // 2139527

Изобретение относится к физико-химическому анализу и может быть использовано при количественном определении протоносодержащих веществ в исходных, промежуточных и конечных продуктах