Автодинний детектор магнітного резонансу дециметрового діапазону

1. Автодинний детектор магнітного резонансу дециметрового діапазону, що містить коливальний контур, автогенератор, двопровідну лінію і схему керування, який відрізняється тим, що автогенератор підключений до паралельного коливального контуру та з'єднаний зі схемою керування двопро 3 лінії 3, схеми керування 4. Автогенаратор містить транзистор 5, резистор 6, конденсатор зворотного зв’язку 7, роздільний конденсатор 8 та дросель 9. Паралельний коливальний контур 1, що складається з конденсатора 10 та котушки індуктивності 11 всередину якої поміщений досліджуваний зразок 12. Схема керування містить транзистор 13, постійні резистори 14, 15 та регулюючий резистор 16, яким задається рівень генерованих коливань, фільтруючі 17, 18 та вихідний роздільний 19 конденсатори постійної ємності та діод 20. Елементи 1 та 2 утворюють автогенераторну комірку. На Фіг.2 наведена конструкція автогенераторної комірки автодинного детектора - вид зверху. Автогенератор разом з коливальним контуром змонтований на платі друкованій 21. На ній розміщені транзистор 5, резистор 6, дросель 9, котушка індуктивності 11 зі зразком 12, електричні конденсатори схеми 7, 8, 10. Провідник 22 є сигнальним і по ньому здійснюється живлення автогенератора. На Фіг.3 наведена конструкція автогенераторної комірки автодинного детектора - вид знизу. Пластина 23 конструктивно утворює разом з пластинами 8 та 10 послідовне з’єднання двох конденсаторів. Провідник 24 під’єднаний до загальної шини приладу. Особливістю конструкції автогенераторного детектора є те, що охолоджувана частина (автогенератор разом з коливальним контуром) з’єднується з "теплою" частиною схеми (схемою керування) двопровідною лінією 3, де дріт 22 є сигнальним та по якому здійснюється живлення автогенератора, а інший дріт 24 лінії під’єднаний до загальної шини приладу. Довжина лінії не впливає на робочу частоту, оскільки по ній передається тільки низькочастотний сигнал. Вона може бути виконана у вигляді коаксіального кабелю, або плоскої лінії, і служить для винесення автогенератора в робочу зону магнітного поля. Транзистор 5, резистор 6, котушка індуктивності 11, дросель 9 змонтовані на платі друкованій 21 із склотекстоліту (або фторопласту) фольгованого двостороннього і розміщені поруч. На платі також конструктивно виконані електричні ємності схеми 7, 8, 10. Щоб спростити конструкцію автогенераторної комірки і не вводити додаткові елементи, на протилежній стороні плати утворена пластина 23, яка перекриває пластини конденсаторів 8 та 10. В цьому випадку ємність 8 представляє собою послідовне з’єднання двох конденсаторів. Досліджуваний зразок 12 розміщується всередині котушки 11. Наявність загальної шини 24, роль якої виконує одна з обкладинок плати, і низький вихідний імпеданс схеми послаблює вплив наведень. Автогенератор, що працює в режимі слабких коливань, виконаний за схемою ємнісної трьохточки на польовому транзисторі. Транзистор вмикається в коливальний контур за допомогою електричного конденсатора 8, ємності транзистора 41825 4 затвор-витік та ємності двопровідної лінії. Частота генерованих коливань головним чином задається елементами контуру 10 та 11. Напруга живлення подається на транзистор з допомогою двопровідної лінії 3. За рахунок нелінійності перехідної характеристики транзистора 5 здійснюється демодуляція сигналу, який підсилюється біполярним транзистором 13, на якому виконана схема керування режиму роботи транзистора 5. Ввімкнення транзисторів 5 та 13 за каскадною схемою дає можливість отримати мінімальний власний шум автодинного детектора. Зміщення базо-емітерного переходу 13, а відповідно величина напруги живлення автогенератора регулюється потенціометром 16. Діод 20 служить для температурної стабілізації струму транзистора 13. Низькочастотний сигнал знімається з резистора 14 і подається на вихід через конденсатор 19, до якого підключаються вимірювальні прилади. Конденсатор 18 та ємність з’єднувальної лінії запобігають самозбудженню керуючої схеми за рахунок шунтування високої частоти. Проведені випробування пристрою свідчать, що при напруженостях магнітного поля до 1000Гс не порушується робочий режим транзистора. Схема зберігає свою працездатність практично від температури рідкого азоту до +120°С. Використання SMD-компонентів, в конструкції автогенератора забезпечує малі теплоємність і габаритні розміри. Приклад 1. Детектор працює в такий спосіб. Досліджуваний зразок 12 поміщається в котушку індуктивності 11 коливального контуру 1. Автогенераторна комірка (коливальний контур 1 та автогенератор 2) виноситься в робочу зону магнітного поля, яке створюється зовнішнім електричним або постійним магнітом. На постійне магнітне поле накладається невелике змінне за допомогою додаткових котушок магніту. Таким чином здійснюється модуляція умов геліконного резонансу. Потенціометром 16 встановлюють оптимальний режим роботи автогенератора. Під час проходження крізь умови резонансу відбувається зміна добротності коливального контуру 1, що призводить до зміни амплітуди генерованих коливань, а відповідно до зміни струму споживаного автогенератором. Ці зміни струму викликають зміну напруги на резисторі 14. Сигнал з цього резистора додатково підсилюється підсилювачем низької частоти для можливості подальшого його спостереження та обробки. Література: 1. А.с. 1368748 СССР, МКИ4 G01N 24/04. Симметричный автодинный детектор ядерного магнитного резонанса // А.Г. Хандожко, Е.И. Слинько (СССР). - №4071912/31-25; заявлено 7.04.86; Опубл. 23.01.88, Бюл. №3. 197 с. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 41825 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601