Автодинний датчик сигналів ядерного магнітного резонансу

Автодинний датчик сигналів ядерного магнітного резонансу, що містить заземлений паралельний коливальний контур (1), послідовно сполучені широкосмуговий повторювач напруги (2) і неінвертуючий нелінійний широкосмуговий підсилювач (3), ланцюг позитивного зворотного зв'язку (4), перший підсилювач високої частоти (5) і перший амплітудний детектор (6), причому незаземлене виведення паралельного коливального контуру (1) сполучене з входом широкосмугового повторювача напруги (2) і першим виведенням ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4), а друге виведення ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4) U 1 3 ти (5) і перший амплітудний детектор (6), причому незаземлене виведення паралельного коливального контуру (1) сполучене з входом широкосмугового повторювача напруги (2) і першим виведенням ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4), а друге виведення ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4) сполучене з виходом неінвертуючого нелінійного широкосмугового підсилювача (3), вхід першого підсилювача високої частоти (5) сполучений з виходом широкосмугового повторювача напруги (2), а вихід першого підсилювача високої частоти (5) підключений до входу першого амплітудного детектора (6), згідно корисної моделі, додатково містить послідовно сполучені другий підсилювач високої частоти (7), другий амплітудний детектор (8), що нормує підсилювач (9) і віднімаючий підсилювач (10), вихід якого є виходом пристрою, при цьому вхід другого підсилювача високої частоти (7) сполучений з виходом неінвертуючого нелінійного широкосмугового підсилювача (3), а вихід сполучений з входом другого амплітудного детектора (8), вихід якого сполучений з входом нормуючого підсилювача (9), вихід якого сполучений з першим входом віднімаючого підсилювача (10), а вихід першого амплітудного детектора (6) сполучений з другим входом віднімаючого підсилювача (10), вихід якого є виходом пристрою. Пристрій забезпечує збільшення чутливості автодинного датчика сигналів ядерного магнітного резонансу (ЯМР) шляхом часткової компенсації власних шумів пристрою. Пристрій містить заземлений паралельний коливальний контур (1), послідовно сполучені широкосмуговий повторювач напруги (2), неінвертуючий нелінійний широкосмуговий підсилювач (3), ланцюг позитивного зворотного зв'язку (4), підсилювач високої частоти (5) і амплітудний детектор (6), другий підсилювач високої частоти (7), другий амплітудний детектор (8), нормуючий підсилювач (9) і віднімаючий підсилювач (10). Незаземлене виведення паралельного коливального контуру (1) сполучене з входом повторювач напруги (2) і першим виведенням ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4), а друге виведення ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4) сполучене з виходом неінвертуючого нелінійного широкосмугового підсилювача (3). Вхід підсилювача високої частоти (5) сполучений з виходом повторювача напруги (2), а вихід підсилювача високої частоти (5) підключений до входу амплітудного детектора (6). Вхід другого підсилювача високої частоти (7) сполучений з виходом неінвертуючого нелінійного широкосмугового підсилювача (3), вихід другого підсилювача високої частоти (7) сполучений з входом другого амплітудного детектора (8), вихід якого сполучений з входом нормуючого підсилювача (9), вихід якого сполучений з першим входом віднімаючого підсилювача (10), а вихід першого амплітудного детектора (6) сполучений з другим входом віднімаючого підсилювача (10), вихід якого є виходом пристрою. Пристрій працює таким чином. Заземлений паралельний коливальний контур (1), широкосмуговий повторювач напруги (2), неінвертуючий не 64382 4 лінійний широкосмуговий підсилювач (3) і ланцюг позитивного зворотного зв'язку (4) утворюють генератор високочастотних коливань. Частота генерації в першому наближенні визначається резонансною частотою заземленого паралельного коливального контуру (1), а амплітуда високочастотних коливань на вході широкосмугового повторителя напруги (2) визначається амплітудною характеристикою неінвертуючого нелінійного широкосмугового підсилювача (3), параметрами ланцюга позитивного зворотного зв'язку (4) і добротністю заземленого паралельного коливального контуру (1). Власні шуми пристрою, визначаються шумами широкосмугового повторювача напруги (2) і тепловими шумами заземленого паралельного коливального контуру (1) і виявляються як низькочастотна модуляція амплітуди напруги на виході широкосмугового повторювача напруги. (2). Високочастотна напруга з виходу широкосмугового повторювача напруги (2) підсилюється першим підсилювачем високої частоти (5) і детектується першим амплітудним детектором (6). Високочастотна напруга з виходу широкосмугового повторювача напруги (2) також підсилюється неінвертуючим нелінійним широкосмуговим підсилювачем (3) і другим підсилювачем високої частоти (7). після чого детектується другим амплітудним детектором (8). Вихідна напруга другого амплітудного детектора (8) підсилюється нормуючим підсилювачем (9) і поступає на один з входів віднімаючого підсилювача (10), на другий вхід якого поступає напруга з виходу першого амплітудного детектора (6). Коефіцієнт підсилення нормуючого підсилювача (9) забезпечує мінімальність шумової компоненти напруги на виході віднімаючого підсилювача (10) за відсутності сигналу поглинання ЯМР. При поглинанні радіочастотного поля досліджуваним зразком добротність коливального контуру зменшується, зменшується високочастотна напруга на коливальному контурі і пропорційно цьому зменшується низькочастотна напруга на виході першого амплітудного детектора (6), проте шумова компонента цієї напруги практично не міняється. При цьому відносна зміна високочастотної напруги на виході неінвертуючого нелінійного широкосмугового підсилювача (3) і, відповідно, напруги на виході другого амплітудного детектора (8) буде менше при збереженні амплітуди і спектрального складу шумової компоненти цієї напруги. На виході віднімаючого підсилювача (10) спостерігатиметься різницевий сигнал, пропорційний сигналу поглинання ЯМР, а власні шуми пристрою частково компенсуватимуться. Перевірка ефективності даного технічного рішення показала, що за тих же умов реєстрації сигналу ЯМР відношення сигнал/шум у пропонованого пристрою збільшується в до = (1.3 ±0.05) разу в порівнянні з прототипом. Пристрій забезпечує збільшення чутливості автодинного датчика сигналів ядерного магнітного резонансу (ЯМР) шляхом часткової компенсації власних шумів пристрою. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 64382 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601