Спектрометр ядерного магнитного резонанса

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТБ1ЬСУВУ

33l3O2

Союз Советских

Ьоциалнстичесюа

Республик

Ф+ !

Зависимое от авт. свидетельства J¹â€”

М.1;л. G OII3 27/78

Заявлено 11 1.1971 (№ 1609839/26-25) с присоединением заявки XJ—

Приоритет—

ОП3;бликоваио 07.III.1972. ВКЗЛлстеиь М 9

Комитет по делам изобретений и открытий

»ри Совете Министров

СССР

УД1; 539.142 3(088.8) Дата опубликования описания 5.13 .1972

Авторы изобретения

Ю. В. Белов, Ю. Л. Клейман, Н. В. Морковин и В. A. Павленко

Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения АН СССР

Заявитель

СП ЕКТРОМЕТР

ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

Изобретение относится к области радиоспектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

В настоящее время большинство спектрометров ЯМР работает по методу модуляции л!Ягиит!!Ого поля звуковой частотой. При использовании модуляции двумя частотами мозкио получить сип!Ял исследуемого вещества и сигиал для стабилизац!ш по виуTpciiiicму ооразцу и раздельно произвести регулировку фазы этих сигналов, Индикация спектров ЯМР осуществляется иа экране осциллографа при больши.;. скоростях периодической развертки, à регистрация — при а!сдлсииой

:3яписи ия диаграмме.

В извсстиых спектрометрах 5IMP, содержащих электромагlIHT, систему висшисй протонной стабилизации и систему внутренней стабилизации резонансных условий, присмиоперсдающсс устройство с фазовым детектором, индикатор сигнала 1МР, рсгистриру10-! ций прибор, преобразователь иапрязксиия в частотУ, I>10II3> .1$IT013 I30«IH, УcTPOIIcT130 двойпого резонанса и регулятор фазы сигияла ЯМР, имеет место исобходимость ряда операций, си1заииых с переходом от виутрсиией стабилизации иа внешнюю, или стаоилизацию потока мягнитиого поля, так кяк п13и этом пр01!сходит развертка полем.

В предлагаемом спектрометрс ЯМР повыliic c уии13сpc3»ll>iiocTli ll >>>!3слич!>Пис п130изводитсльиости спсктрометра 3а счет сокращеш!я

«ремеии для перехода от штдикации в режим регистрац!ш и обратного переходя достигается примеиеиисм и спектрометрс суммирующего усилителя и регулятора фазы сигиаля ЯМР, 13ЫПО. 111CIIIIOI 0 В В11ДС ДВУХ ВЗЯ И» ИО CII1IXP01111зироваииых триггеров с формирующими устP0lICTI33.>III> СОСДИИ lilll>1X С !III jh КТИВИЫХ1 фтlЗО)i) Врящатслсм и компсисациои1!ым усилителем.

11спольз>, я и иди кятор, о!0жио > стяи013ить исС. СДУ СХIУ 10 i;I CTi CII CiiTP I3 В 3 ЯДЯ И И>> 10 >I 13CTI> диаграммы и од! о«рсмс«По контролировать разрсшающуl0 спосооиость прибор; !. Спектр ш1дицирустся и Выора !Пом масштабе при

13КЛ Ю 1СИИОй 13« > TPCI1II C СТЯО ИЛ ИЗ13 ЦИИ И 13 C l i>час двойного резона«ха. В спсктромстрс быстродсйству!О!ций регулятор фазы обеспечивает сохраиеиие уста«овлснюй фазы сигналя ЯМР

20 13Pil » 3cT07«Oil 13 !13ВС13ткс 0Т видiih;ITQP а.

На фиг. 1 прсдстявлеиа блок-схема предлагаемого спектромстра ЯМР; ия фиг. 2 —— времеииыс диаграммы регулятора фазы сигияла ЯМР, Спсктромстр содсрж!и. Электромагнит I, систему 2 внешней протонной стабилизации 1! систему 3 «иутрсиисй cl абil,ièçjlöliI резоияис. иых условий, приемно-перед!!!о!цес устройство 4 с фазовым детектором, Illiдикатор 5

30 сигнала ЯМР, регистрирующий прибор 6, прс, 531302

15

А5

30

3 ооразователь 7 напряжения в частоту, модулятор 8 поля, устройство 9 двойного резонанса, суммирующий усилитель 10 и регулятор 11 фазы сигнала ЯМР, выполненного в виде взаимно синхронизированных триггеров 12 и 13, с формирующими устройствами фазовращателя 14 и компенсирующего усилителя 15.

При работе спектрометра в режиме индикации от исследуемого образца, расположенного в поле электромагнита, на боковой полосе модуляции магнитного поля на выходе фазового детектора приемно-передающего устройства 4 возникает сигнал ЯМР, который подается на индикатор 5 и регистрирующий прибор б, Исследуемое вещество может быть подвергнуто облучением возмущающим высокочастотным полем от устройства 9. Резонансные условия поддерживаются системами внешней 2 и внутренней,3 стабилизации.

С регистрирующим прибором 6 и индикатором 5 связан суммирующий усилитель 10, позволяющий установить частоту преобразователя 7 в соответствии со средней частотой выбранной группы линий спектра исследуемого вещества и произвести развертку частоты в ппеделах, соответствующих ширине этой группы линий. С двух выходов преобразователя разнополярные импульсы (см. фиг. 2) поступают в регулятор фазы и запускают взаимно синхронизированные триггеры 12 и 13.

Для однозначности взаимного срабатывания триггеров импульсы запуска, поступающие от преобразователя на триггер 12, селектируются во времени импульсами триггера 13.

Срабатывание триггера 12 возможно только при совпадении отрицательного импульса запуска с отрицательным импульсом треггера 13.

Прп такой взаимной синхронизации импульсы триггера 12 отстают на четверть периода от импульсов триггера 13. Напряжение триггера 12 подают па модулясоидальные, равные по амплитуде папряжеНапряженпс триггера 12 подают па модулятор 8 поля. Связанные с тршхгером формирующие устройства преобразуют импульсы в синусоидальные, равные по амплитуре напряжения, однозначно сдвинутые между собой по фазе на л/2, обеспечивающие работу индуктивного фазовращателя 14.

Выходное напряжение суммирующего усилителя 10 управляет компенсирующим усилителем 15 так, ITQ опорное напряжение, подаваемое па фазовый детектор приемно-передающего устройства 4, при частотной развертке сохраняется постоянным. Таким образом, быстродействующий регулятор 11 фазы формирует опорное напряжение фазового детектора и позволяет, независимо от частоты модуляции, установить необходимую фазу сшнала ЯМР в пределах 360 .

Для перехода в режим регистрации достаточно выключить управление от индикатора.

П p I. J, м е T II 3 о б р е т с II II я

Спектрометр ядерного магнитного резонанса (ЯМР), содержащий электромагшп, систему внешней протонной стабилизации и систему внутренней стабилизаппп резопапсных условий, приемно-передающее устройство с фазовым детектором, индикатор сигнала

ЯРМ, регистрирующий прибор, преобразователь напряжения в частоту, модулятор поля, устройство двойного резонанса и регулятор фазы сигнала ЯМР, отлича ои ийся тем, что, с целью повышения универсальности и увеличения производительности спектрометра, спектрометр снабжен суммирующим усилителем для управления преобразователем напряжения в частоту от регистрирующего прибора и

lIlIgпкатора сигнала ЯМР, а упомянутый регулятор фазы сигнала ЯМР выполнен в виде двух взаимно сипхронизирован ы триггеров с формирующими устройствами, соединенных с индуктивным фазовращатслсм и компенсационным усилителем.

33i302

4Ри2 /

Импульсы

mpuzzepa U

Импцльсы на

Pmoром оым7е арео5разооателл

ffenynbсы

mpuzzepa /2 Puz 2

Составитель И. Петров

Текред Л. Евдонов

Корректор О. Зайцева

Редактор А. Багыгин

Заказ ¹ !485 11зд. Ж 310 Тираж 448 Подписное

СР

ЦНИ11ПИ Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров

Москва, OK-35, Раушская наб.. д. 1/5

Загорская типография

Импульсы на пер оом оыгоое преооразаьателл

Импульсы хаау хающйе сплиггер 12!