Радиоспектрометр

Союз Советских

Социалистических

Республик

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ф, И. Коломойцев, В. П. Прудкий, А. А. Адамчук и Ю. H. Гордиенко

Днепропетровский государственный университет

Заявитель

РАДИ О СП ЕКТРОМ ЕТР

С=1/1 — е

Известны радиоспектрометры, построенные по схеме с отражательным резонатором и балансным мостом.

Такие спектрометры»е обладают достаточной добротностью и чувствительностью.

В целях повышения чувствительности в предлагаемом радиоспектрометре параллельно части резонатора через два направленных ответвителя подключен усилитель.

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 высокочастотных колебаний, основной направленный ответвитель 2 с переменной связью, индикатор 8 мощности разбаланса, отрезок 4 передающей линии с исследуемым образцом, входной направленный ответвитель 5 с переменной связью, установочный фазовращатель б, усилитель 7 высокочастотных колебаний, выходной направленный ответвитель 8 с переменной связью, соединительный отрезок 9 передающей линии и устройство 10, создающее внешнее магнитное поле.

В установившемся режиме при резонансе и оптимальной связи энергия от генератора 1 поступает на основной направленный ответвитель 2 и полностью передается в кольцевую цепь. B кольцевой цепи она проходит отрезок 4 передающей линии с исследуемым образцом и поступает на вход направленного ответвителя 5. Здесь часть мощности ответвляется и передается через установочный фазовращатель б на вход усилителя 7. С выхода усилителя эта мощность подается в направленный ответвитель 8, где складывается в фазе с мощностью в основном канале и поступает в отрезок 9 передающей линии. Далее колебания подаются на основной направленный ответвитель 2, суммируясь в фазе с вновь поступающей от генератора мощностью и первичной линии. Затем процесс повторяется.

Назначение элементов 5 — 8 заключается в том, чтобы обеспечить результирующий коэффициент передачи при одноразовом обходе сигнала вдоль кольцеобразной цепи близким к единице, что эквивалентно внесению отрицательного сопротивления в кольцеобразную линию передачи.

Известно, что при резонансе в кольцеобразной цепи оптимальная связь равна

25 где С вЂ” коэффициент связи по напряжению, А — затухание кольцеобразной цепи при одноразовом обходе (в неперах).

При этой связи сигнал в индикатор 8 не поступает, а вся мощность от генератора ухо319014 непер

Предмет изобретения

Составитель А. Мерман

Техред 3. Тараненко Корректоры Т. Миронова

Редактор T. Юрчикова

Заказ 510/1960 Изд, № 1414 Тираж 473 Подписное

111-1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил пред. «Патент» дит в кольцеобразную цепь на компенсацию потерь. Таким образом, одновременно с выб а язи осуществляется резонанса в кольцеО отся в виде лектрическая длина р цепи, 1„— длина волны в передающей линии, n — число длин волн, укладывающихся вдоль.

При оптимальной связи добротность резонатора бегущей волны определяется выражением где а — удельное затухание в кольцевой це о — длина волны в свободном пространстве.

3а счет усилителя 7 эквивалентное затухание кольцевой цепи можно представить в виде где а — затухание в цепи без усилителя, а;, — эквивалентное отрицательное затухание, вносимое в цепь усилителями.

Тогда эквивалентная добротность системы при оптимальной связи

Теоретически Q„- стремится к бесконечности при а„стремящимся к нулю (о.„,, — а ).

5 Однако из-за флуктуаций коэффициента усиления, флуктуаций контактов и других возмущений система устойчива от самовозбуждения при неполной компенсации потерь в кольцеобразной цепи.

10 Практически при наличии усилительного элемента удается получить величину эквивалентной добротности порядка 5 Оз.

При включении внешнего магнитного поля, создаваемого устройством 10, и выполнении соответствующих условий в исследуемом образце происходит резонансное поглощение высокочастотной мощности, что приводит к разбалансу схемы и появлению сигнала на входе индикатора, пропорционального погло20 щаемой в веществе мощности.

Благодаря применению резонатора бегущей волны с компенсацией начальных потерь, такая схема дает выигрыш в чувствительности почти на два порядка по сравнению с обычными схемами.

Кроме того, схема дает возможность практически исключить влияние начальных потерь, вносимых исследуемым веществом.

Радиоспектрометр, содержащий резонатор бегущей волны, в цепь которого вводится исследуемый образец, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, параллельно части резонатора подключен через два направленных ответвителя усилитель.