DE1598849B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen und Messen von Materialeigenschaften mittels kernmagnetischer Resonanz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen und Messen von Materialeigenschaften mittels kernmagnetischer Resonanz, bei dem eine Standardsubstanz mit bekannten Eigenschaften und eine zu untersuchende Substanz zur Erregung der Resonanz der Kerne der Substanzen einem polarisierenden Magnetfeld, einem diesem überlagerten linear veränderliehen Sweepfeld und einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden und bei dem die Resonanzsignale der Substanzen verstärkt und zur Anzeige gebracht werden.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Magneten zur Erzeugung eines polarisierenden Feldes für eine Standardsubstanz und eine zu untersuchende Substanz, mit Einrichtungen zur Überlagerung des polarisierenden Feldes mit einem Sweepfeld, mit Einrichtungen, zur Beaufschlagung der Substanzen mit einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld und mit einem Verstärker und Meßschaltungen enthaltenden Detektor.

Mit solchen Verfahren und Vorrichtungen läßt sich beispielsweise der Feuchtigkeitsgehalt von Substanzen bestimmen. Beispielsweise hat das Verfahren für die Gärung und Lagerung von Tabakblättern industrielle Anwendung gefunden. Weitere Anwendungsgebiete sind die Papierherstellung sowie bei der Herstellung von Zucker, Mehl, Konfektwaren und getrockneten Nahrungsmitteln sowie pulverisierter Kohle und bei der Untersuchung von Bodenproben.

Das physikalische- Phänomen der magnetischen

Kernresonanz von Substanzen sowie seine Anwendung für Untersuchungen ist allgemein bekannt. Dabei wird die zu untersuchende Substanz in ein polarisierendes, homogenes Magnetfeld gebracht, wobei ein zweites Magnetwechselfeld rechtwinklig dem homogenen Magnetfeld überlagert wird. Bei einer bestimmten Frequenz des Magnetwechselfeldes, dessen Stärke auf die Stärke des homogenen polarisierenden Feldes abgestimmt ist, wird Energie des Magnetwechselfeldes absorbiert. Aus diesem Energieverlust wird

ein elektrisches Signal gewonnen, welches das Auftreten der Resonanzerscheinung anzeigt.

Es ist ferner bekannt, die Frequenz des Magnetwechselfeldes oder vorzugsweise die Feldstärke des polarisierenden Magnetfeldes zeitabhängig periodisch zu verändern, um die Resonanzerscheinungen mehrerer unterschiedlicher Substanzen zu erfassen und damit die Identität oder die Eigenschaften einer bestimmten zu untersuchenden Substanz festzustellen; dabei wird durch den progressiven Anstieg der Energieabsorption und der nachfolgenden entsprechenden Verringerung beim Durchlauf des die Änderung hervorrufenden Sweepfeldes durch die Resonanzen ein Resonanzsignal erzeugt, das eine etwa glockenförmige Impulsform aufweist.

Der Flächeninhalt des Resonanzsignals ist unmittelbar der Anzahl der in Resonanz befindlichen Kerne der Substanzen proportional, so daß eine Messung des Flächeninhalts wertvolle Informationen über die Eigenschaften der Substanz liefert. So zeigt beispielsweise das Resonanzverhalten der Wasserstoffkerne in feuchten Tabakblättern den Feuchtigkeitsgehalt an. Der Flächeninhalt des Resonanzsignals liefert eine Aussage über den physikalischen Zustand des Tabakblattes und somit über etwa beim Lagern auftretende Fäulniserscheinungen.

Das in der die zu untersuchende Substanz umgebenden, mit Wechselspannung gespeisten Wicklung erzeugte Resonanzsignal ist jedoch außerordentlich schwach und übersteigt nur selten die Größenordiiung von wenigen Mikrovolt. Deshalb ist eine sehr hohe Verstärkung erforderlich, um eine Amplitude des Resonanzsignals zu erhalten, die zum Erregen eines Anzeigegerätes, einer Kathodenstrahlröhre oder Aufzeichnungsgeräte ausreicht. Infolge der gro-Lien Verstärkung macht sich jedoch der Rauschanteil des Nutzsignals störend bemerkbar. Es ist deshalb mit Schwierigkeiten verbunden, Schaltungen zu entwickeln, deren Verstärkung so stabil ist, daß die Eichung der Anordnung für mehr als nur wenige Minuten ausreichend genau bleibt.

Es ist bereits eine Anordnung bekannt (USA.-Palentschrift 3147428), bei der die Resonanz zweier Proben innerhalb eines Zyklus des Feldsweeps erregt wird, beide Resonanzsignale in einem gemeinsamen Verstärker verstärkt werden und das Signal der einen Probe als Referenzsignal verwendet wird. Dieses Referenzsignal wird zur Stabilisierung des Magnetfeldes der nach dem Seitenbandverfahren arbeitenden Vorrichtung verwendet.

Ferner ist es aus der USA.-Patentschrift 3 034040 bekannt, zwei Proben (eine Kontrollprobe und eine '.u untersuchende Probe) einem Magnetfeld auszusetzen und das Feld am Ort der Kontrollprobe gegenüber dem am Ort der zu untersuchenden Probe herrichenden Feld zu verändern. Es erfolgt in diesem !"all jedoch keine lineare Änderung (Sweep) des auf heide Proben gemeinsam wirkenden Feldes. Vielmehr wird nur das Feld am Ort der Kontrollprobe ■jesweept.

Demgegenüber liegt der Erfindung- die Aufgabe '.ugrunde, das Verfahren der eingangs geschilderten Vrt so weiterzubilden, daß der Rauschanteil der ver-.tärkten Resonanzsignale nicht mehr störend in Ercheinung tritt und eine fehlerhafte Anzeige liefert. ■'crner wird eine größere Stabilität der Eichung und lamit eine genauere und sichere Anzeige angestrebt.

Diese Aufgabe ist gemäß dem Verfahren nach der Erfindung dadurch gelöst, daß als Standardsubstanz eine Substanz mit etwa dem gleichen Resonanzverhalten verwendet wird, in der die gleiche Kernart zur Resonanz angeregt wird wie in der zu untersuchenden Substanz, daß die Stärke des polarisierenden Feldes am Ort der einen Probe verschieden von der am Ort der anderen Probe gewählt wird, so daß die infolge des Sweepfeldes durchlaufenen Resonanzen der beiden Substanzen zu verschiedenen Zeiten auftreten, daß die Resonanzsignale gemeinsam verstärkt werden, daß nur die Resonanzsignale und nicht die zwischen den Resonanzsignalen liegenden Signalbereiche angezeigt werden und daß die Resonanzsignale der Standardsubstanz als Bezugssignal für die Resonanzsignale der untersuchten Substanz verwendet werden.

Mit diesem Verfahren wird der Vorteil erreicht, daß allein die Resonanzsignale und nicht die zwischen den Resonanzsignalen liegenden Signalbereiche angezeigt werden. Dadurch wird der Rauschanteil der Resonanzsignale unterdrückt und nicht angezeigt. Das Aussieben der zwischen den Resonanzsignalen liegenden Signalbereiche ist dadurch ermöglicht, daß die Resonanzsignale von den Substanzen zu verschiedenen Zeiten auftreten.

Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Resonanzsignal der untersuchten Substanz dadurch auf das Resonanzsignal der Standardsubstanz bezogen, daß der Verstärkungsfaktor für die Resonanzsignale in Abhängigkeit von der Größe des Resonanzsignals der Standardsubstanz geregelt wird.

Es wird also das die Bezugsgröße liefernde Resonanzsignal nicht angezeigt, sondern vielmehr auf den Verstärker zurückgeführt, um den Verstärkungsfaktor auf einen konstanten Pegel einzuregeln, der dann als Bezugsgröße dient.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Standardsubstanz aus einer Substanz besteht, in der die gleiche Kernart zur Resonanz angeregt wird wie in der zu untersuchenden Substanz, daß Einrichtungen zur Erzeugung eines Unterschieds in der Polarisationsfeldstärke am Ort der beiden Substanzen, Einrichtungen zum Aktivieren der Meßschaltungen nur zu den Zeiten, während denen eine Resonanz einer der Proben angeregt ist, und eine Einrichtung zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers im Detektor in Abhängigkeit von der Größe des Standardsubstanzresonanzsignals vorgesehen sind.

Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig.2 veranschaulicht die grundsätzliche Form eines glockenförmigen Resonanzsignals;

F i g. 3 zeigt den Verlauf und das Auftreten mehrerer für die Anordnung charakteristischer Impulse;

Fig.4 zeigt die elektrische Schaltung einer Ausführungsform des Sweepgenerators;

Fig.5 zeigt die Schaltung einer Ausführungsform des Detektors der kernmagnetischen Resonanz;

Fig.6 zeigt die Schaltung einer Ausführungsform der Zeitverzögerungsstufe;

Fig. 7veranschaulicht die Schaltung einer Ausführungsform der Schaltstufe;

5 6

Fig.8 zeigt eine Schaltung des Verstärkers und riodisch veränderliche Spannung in eine Mehrfachder Anzeigegeräte, und die Verzögerungsstufe 41 ein, welche vier getrennte im-Fig. 9 und 10 sind Schaltungen anderer Ausfüh- pulsförmige Ausgangssignale nach Beginn eines rungen für den Verstärker und die Magnetanord- Sweepzyklus von seiten des Generators 23 abgibt, nung. 5 Die entsprechenden Zeitverzögerungen für jeden die-Die in dem Blockschaltbild nach Fig. 1 darge- ser Impulse sind unabhängig voneinander einstellbar, stellte Anordnung enthält zwei Magnetkörper 10,11, Diese Impulse werden einer Schaltstufe 42 zugeführt, von denen nur die aneinander gegenüberliegenden um die Relaiswicklungen 36, 40 während jedes Pole 12, 13 und 14, 15 dargestellt sind und die zur Sweepzyklus zweimal zu erregen.
Erzeugung von zwei homogenen, gleichgerichteten io Bei Betätigung der Anordnung in der oben bepolarisierenden Magnetfeldern dienen, in welchen schriebenen Weise hat der periodisch veränderliche die entsprechenden Substanzen A und B angeordnet Strom von dem Sweepgenerator 23 zu den Wicklunsind. Die Pole 12, 13 sind von den Wicklungen 16 gen 21, 22 eine dreieckförmige Wellenform, wie dies und die Pole 14, 15 von den ähnlichen Wicklungen in F i g. 3 a gezeigt ist, und bewirkt während jeder 17 umschlossen. Die Wicklungen 16, 17 stehen mit 15 Periode der Sweepwelle eine Verstärkung und eine der symbolisch durch die Batterie 18 dargestellten Abschwächung des Feldes, das durch Erregen der Stromquelle in Verbindung und dienen zur Erregung Wicklungen 16,17 hervorgerufen ist.
der Pole. Mehrere Reihenwiderstände 19, 20 in den In bekannter Weise treten bei speziellen Beträgen Speiseleitungen zu den Wicklungen gestatten die Ein- des polarisierenden Feldes abhängig von der Frestellung der Intensität der durch die vorgenannten ao quenzüberlagerung der Hochfrequenzschwingung in Wicklungen erzeugten Kraftfelder. den Wicklungen 24, 25 durch den Detektor 26 kern-Die Pole 12,13 sind zusätzlich von Wicklungen 21 magnetische Resonanzen in den Substanzen A und B und die Pole 14, 15 von ähnlichen Wicklungen 22 auf. Durch geeignete Wahl des entsprechenden Werumschlossen. Die Wicklungen 21, 22 liegen in Reihe tes der zwei polarisierenden Felder, z. B. durch Ein- und sind mit einer periodisch veränderlichen Span- 25 stellung der veränderlichen Widerstände 19, 20, kann nung beaufschlagt, z. B. einer Wechselspannung mit die Resonanz der Substanzen A und B zu verschiedesinus- oder dreieckförmiger Wellenform, welche von nen Zeiten während jedes Zyklus eintreten, z. B. wie einem Sweepgenerator 23 zur periodischen Verände- dies in F i g. 3 mit r 1, r 4 bzw. r 2 und r 3 bezeichnet rung der Intensität des polarisierenden Feldes, in ist, sofern die entsprechenden Substanzen von gleidem sich die Substanzen/St und B befinden, überla- 3° chem Grundmaterial und daher bei den gleichen gert wird. Feldfrequenzwerten schwingungsfähig sind.

Weitere Spulenwicklungen 24, 25 umschließen die Jede Resonanz erzeugt ein Signal des Detektors entsprechenden Substanzen A und B und sind, vor- 26, das grundsätzlich die in F i g. 2 dargestellte Form zugsweise in Parallelschaltung, an einen selbstschwin- hat. Wie oben bereits dargelegt wurde, ist der untergenden kernmagnetischen Detektor 26 angeschlos- 35 halb der Impulskurve schraffiert angedeutete Bereich sen, wodurch jede dieser Spulen mit einer hochfre- direkt proportional zu der Anzahl der an der Resoquenten Schwingung beaufschlagt wird, welche ein nanz beteiligten Kern und stellt somit einen zur Meshochfrequentes magnetisches Wechselfeld schaffen, sung geeigneten Faktor dar. Die von dem Detektor welches zu dem polarisierenden Magnetfeld, in dem 26 ausgehenden Signale haben nach der Verstärkung die in kernmagnetischer Resonanz zu bringenden 40 in den Verstärkern 28 und 30 die in Fig.3b geSubstanzen A und B angeordnet sind, im rechten zeigte Form mit den Signalimpulsen A 1 und A 2, Winkel liegt. Die Windungen 24, 25 bilden Teile der welche Resonanzlagen in der Substanz A anzeigen in Resonanz befindlichen Kreise des Detektors 26, und Signalimpulsen B1 und B 2, welche Resonanzlawährend die parallel schaltbaren Kondensatoren gen in der Substanz S bezeichnen. Infolge der hohen

27 eine Einstellung der Schwingungsfrequenz ge- 45 Verstärkung kann das Nullsignal eine Geräuschkomstatten. ponente (Rauschpegel) von beträchtlicher Größe auf-

Die erzeugten Resonanzsignale an dem Ausgang weisen,

des Detektors 26 werden in einen ersten Verstärker Bei jedem Zyklus des Sweepgenerators 23 werden

28 eingespeist, welcher die Signale bis zum Verstär- die veränderlichen Zeitverzögerungsstufen 41 und kerausgang einer hohen Verstärkung unterwirft, 50 die Schaltstufen 42 betätigt, um zwei Impulse al α2 welche z. B. durch ein Potentiometer 29 einstellbar (s. F i g. 3 c) bzw. Impulse b 1, b 2 (s. Fi g. 3 d) zu erist, wobei die Speisung von einem Verstärker 30 er- zeugen, welche zeitlich mit den Signalimpulsen A 1, folgt. Der Ausgang des Verstärkers 30 liegt parallel A 2 bzw. den Signalimpulsen Bl, B 2 zusammenfalzu den Meßschaltungen 31, 32. Die Meßschaltung 31 len. Diese Impulse sind zum Aussieben der von den enthält einen Speisekondensator 33, welcher mit 55 entsprechenden Substanzen A und B ausgehenden Sieinem Widerstand 34 und dem Anzeigegerät 35 in gnale zu den Meßgeräten erforderlich, wobei die geReihe liegt. Der Widerstand 34 und das Anzeigegerät siebten Signale von einer eindeutigen Nullage ausge-

35 sind von normalerweise geschlossenen Kontakten hen und die auftretende Geräuschkomponente auf

36 α eines Relais mit einer Wicklung 36 überbrückt. die gesiebten Signale beschränkt ist.

Die andere Meßschaltung 32 ist ähnlich aufgebaut 60 Dies wird erreicht durch die Erregung der Relais- und enthält einen Kondensator 37, einen Widerstand wicklung 36 mit den Impulsen al, a2, wodurch die 38 und ein Meßgerät 39 sowie den normalerweise ge- Kontakte 36 α nur während der Impulsdauer geöffnet schlossenen Relaiskontakt 40 a, der in ähnlicher sind und nur zeitlich gleichliegende Signalimpulse Weise durch Erregung der Wicklung 40 umschaltbar Al, A 2 weitergeleitet werden, zusammen mit einem ist. 65 geringen Rauschsignal, das während der Zeit eines

In Verbindung mit der Einspeisung des periodisch Steuerimpulses zu der der Substanz A zugeordneten veränderlichen Stromes zu den Wicklungen 21, 22 Meßeinrichtung 35 auftritt. In ähnlicher Weise wird speist der Sweepgenerator 23 eine entsprechende pe- die Relaiswicklung 40 durch die Impulse bl, b2 er-

regt, und die Kontakte 40 α sind nur zum Durchlassen der zeitgleich anfallenden Signalimpulse Bl, B 2 zu der Meßeinrichtung 39 geöffnet.

Unter der Annahme, daß die kernmagnetischen Resonanzeigenschaften der Substanz A genau bekannt sind, kann durch Betätigung des Potentiometers 29 die gesamte Verstärkung so eingestellt werden, daß das Anzeigegerät 35 einen vorbestimmten Wert anzeigt, so daß der Wert für die andere Substanz B dann unmittelbar an dem Anzeigegerät 39 abgelesen werden kann, sofern diese zur Anzeige der entsprechenden Beschaffenheit, z. B. des Feuchtigkeitsgehaltes, geeicht ist.

In F i g. 4 der Zeichnungen ist eine besondere Ausführungsform des Sweepgenerators 23 gezeigt, wobei Transistoren Tl, 72, 73, 74 zur Bildung einer Sägezahnkippschwingschaltung angeordnet sind. Die Ausgangsleitung 44 ist zu einem angeschlossenen Verstärker geführt, welcher von bekannter Art sein kann und einen Strom mit einer Wellenform entspre- ao chend der Darstellung in F i g. 3 liefert, während der Transistor 75 über die Leitung 45 eine Steuerspannung von ähnlicher Wellenform zu einer Zeitverzögerungsstufe 41 liefert. Diese Schaltung ist ausführlich in F i g. 6 dargestellt.

Der Detektor 26 kann von bekannter Art sein, wie in F i g. 5 gezeigt ist, in der die Transistoren T 6, Γ 7 zur gleichmäßigen Verstärkerspeisung einer mit einem Transistor 78 versehenen Begrenzerschaltung angeordnet sind und eine positive Rückkopplung durch Anordnung des Widerstandes R 1 aufweisen. Der Signalausgang auf der Leitung 46 führt zu dem Verstärker 28, welcher gleichfalls von bekannter Ausführung sein kann.

Die Zeitverzögerungsstufe 41 und die angeschlossenen Einrichtungen zur Erzeugung eines Steuerimpulses der Schaltstufe 42 können eine Gruppe von monostabilen Triggerkreisen aufweisen, welche mit verzögernden Triggerkreisen zur Erzeugung der erforderlichen Reihe kurzer Impulse zur Einstellung der Anfangszeitpunkte jeder Periode der Sweepwellen versehen sein können. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung der Zeitverzögerungsstufe 41 ist in Fig.6 gezeigt, wobei die Transistoren 7 9, 710, 711 und die angeschlossenen Schaltelemente einen Impulsgenerator zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses a 1 bilden, der auf der Leitung 47 nach einer Zeitverzögerung als dem Anfang der Dreieckwelle auf der Leitung 45 auftritt, wobei die Zeitverzögerung durch den Widerstand R 2 einstellbar ist. Die Transistoren T12, T13, 714 arbeiten in ähnlicher Weise und erzeugen den Ausgangsimpuls b 1 auf der Leitung 48. Weitere Transistoren 715, 716 bilden einen zusätzlichen Impulsgenerator, welcher durch die ersten Transistoren 7 9, 710, 711 gesteuert ist und die Ausgangsimpulse α 2 auf der Leitung 49 nach einer weiteren Zeitverzögerung, welche durch den veränderlichen Widerstand R 3 einstellbar ist, liefert. Der Transistorschaltkreis 717, 718 liefert die entsprechenden Ausgangsimpulse b 2 auf die Leitung 50.

Die Impulse auf den Leitungen 47 bis 50 führen zu den in Fig.7 gezeigten Schaltstufen, in denen Transistoren 719, 720, 721 entsprechend den Impulsen αϊ, α2 den erforderlichen Betriebsstrom für die Relaiswicklung 36 liefern, während die Transistoren 722, 723, 724 entsprechend den Impulsen b 1, b 2 die Relaiswicklung 40 erregen.

Fig. 8 veranschaulicht den Verstärker30, welcher mit den Transistoren 723, 724, 725 ausgerüstet ist und als Gleichstromverstärker für die Ausgangssignale von dem Verstärker 28 und dem Steuerpotentiometer 29 in der bereits oben beschriebenen Weise arbeitet.

Das Ausgangssignal kann statt zu dem Anzeigegerät auch dem Verstärker 28 als Steuersignal für den Verstärkungsfaktor nach einer entsprechenden Integrierung und Glättung zugeführt werden (s. F i g. 9). An Stelle der Anwendung getrennter Magnetkörper für die Substanzen A und B können die Substanzen zwei oder mehrere in einem gemeinsamen polarisierenden Magnetfeld von entsprechender Größe angeordnet sein. Dies ist in Fig. 10 gezeigt. Die Substanzen A und B sind von einer gemeinsamen Hochfrequenzwicklung 24 α umschlossen und zwischen den Polkörpern 12 a, 13 a angeordnet, weiche mit den Hauptwicklungen 16 a und den Sweepwicklungen 21a versehen ist. Eine Zusatzwicklung 17 a ist zu der Hauptwicklung 16 a in Reihe geschaltet und dient zur Überlagerung eines Zusatzfeldes zu dem polarisierenden Feld im Bereich der Substanz B.

Die verbesserte Stabilität ist durch die Aussiebung der Resonanzsignale durch die taktmäßige Betätigung der Schaltmittel 36, 40 erreicht und macht die ständige Anwendung einer Standardsubstanz A überflüssig, außer für die periodische Eichung der Vorrichtung. Dabei können Mittel zum Abschalten des Magnetsystems 10 mit den Wicklungen 16, 21, 24 und der angeschlossenen Meßschaltung 31 vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 409510/301

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Prüfen .und Messen von Materialeigenschaften mittels kernmagnetischer Resonanz, bei dem eine Standardsubstanz mit bekannten Eigenschaften und eine zu untersuchende Substanz zur Erregung der Resonanz der Kerne der Substanzen einem polarisierenden Magnetfeld, einem diesem überlagerten linear veränderlichen-5weepfeld, und einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld ausgesetzt werden und bei dem die Resonähzsignale der Substanzen verstärkt und zur Anzeige gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Standardsubstanz eine Substanz verwendet wird, in der die gleiche Kernart zur Resonanz angeregt wird wie in der zu untersuchenden Substanz, daß die Stärke des polarisierenden Feldes am Ort der einen Probe verschieden von der am Ort der anderen Probe gewählt wird, so daß die infolge des Sweepfeldes durchlaufenden Resonanzen der beiden Substanzen zu verschiedenen Zeiten auftreten, daß die Resonanzsignale gemeinsam verstärkt werden, daß nur die Resonanzsignale und nicht die zwischen den Resonanzsignalen liegenden Signalbereiche angezeigt werden und daß die Resonanzsignale der Standardsubstanz als Bezugssignal für die Resonanzsignale der untersuchten Substanz verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonanzsignal der untersuchten Substanz dadurch auf das Resonanzsignal der Standardsubstanz bezogen wird, daß der Verstärkungsfaktor für die Resonanzsignale in Abhängigkeit von der Größe des Resonanzsignals der Standardsubstanz geregelt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Magneten zur Erzeugung eines polarisierenden Feldes für eine Standardsubstanz und eine zu untersuchende Substanz, mit Einrichtungen zur Überlagerung des polarisierenden Feldes mit einem Sweepfeld, mit Einrichtungen zur Beaufschlagung der Substanzen mit einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld und mit einem Verstärker und Meßschaltungen enthaltenden Detektor zum Nachweis von Resonanzsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardsubstanz aus einer Substanz besteht, in der die gleiche Kernart zur Resonanz angeregt wird wie in der zu untersuchenden Substanz, daß Einrichtungen (19, 20; 17 a) zur Erzeugung eines Unterschieds in der Polarisationsfeldstärke am Ort der beiden Substanzen, Einrichtungen (41, 42, 36, 40, 36 a, 40 a) zum Aktivieren der Meßschaltungen (31, 32) nur zu den Zeiten, während denen eine Resonanz einer der Proben angeregt ist, und eine Einrichtung (29) zur Einstellung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers (28) im Detektor in Abhängigkeit von der Größe des Standardsubstanzresonanzsignals vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßschaltung (31, 32) mit einem Anzeigegerät (35, 39) und einem eingangsseitigen Schaltmittel (36, 40) versehen ist, das während der Impulsdauer eines Resonanzsignals das Anzeigegerät anschaltet und zwischen aufeinanderfolgenden Resonanzsignalen das Anzeigegerät ausschaltet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (36, 40) mit jeweils einem Kondensator (33, 37) in Reihe geschaltet sind und bei geöffnetem Schaltmittel das Anzeigegerät mit dem Kondensator zusammengeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (36, 40) mit den Schwingungen des Sweep-Generators (23) zeitsynchronisiert betätigbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sweep-Generator (23) und den Schaltmitteln (36, 40) Zeitverzögerungsstufen (41) geschaltet sind, von denen eine Reihe von mit den Resonanzsignalen gleichzeitig auftretenden Ausgangsimpulsen erzeugt werden.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßschaltung (31) für die Standardsubstanz abschaltbar ist.