SU721665A1 - Способ определени углового положени образца в радиоспектрометре - Google Patents

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при проведении исследований различных анизотропных явлений в твердом теле, в частности, методами ядерного, электронного, ферромагнитного, циклотронного резонанса и др.

Известны способы контролируемого поворота исследуемого образца по отношению к внешнему магнитному полю и линейнополяриэованному возбуждающему полю (электромагнитному, акустическому и т.п.) при помощи более или менее жестких тяг, шестеренчатых или червячных передач и других кинематических элементов, которые одновременно выполняют две функции - передачу вращения и отсчет угла поворота.

Недостатком известного способа 70 является его относительная механическая сложность и зависимость точности отсчета углов от геометрических размеров устройства.

Наиболее близким к предложенному является способ определения углов поворота образца в радиоспектрометре, заключающийся в том, что размещают на предметном столике радиоспектрометра чувствительный элемент, вэа- 30 имодействующий с магнитным и электромагнитным полем радиоспектрометра. В качестве чувствительного элемента обычно выбирается частотный датчик суммарного магнитного поля в виде катушек Гельмгольца и рамочного возбудителя.

Недостатком известного способа .Q является низкая точность измерения угла поворота образца в малом измерительном объеме, так как для его осуществления необходимо создание высокооднородного магнитного поля, действующего на частотный датчик. Это, в свою Очередь, требует высокой точности изготовления рамочного возбудителя и относительно большой его площади по сравнению с рабочим телом датчика, объем которого при использовании, например, явления ЯМР сам по себе может достигать нескольких см^

Целью изобретения является повышение точности измерения угловых перемещений образца в радиоспектрометре .

Указанная цель достигается тем, что используют в качестве чувствитель ного элемента кристалл двухосного антиферрсмагнетика, изменяют угловую ориентацию магнитного поля радиоспектрометра до совпадения с осью чувствительности антиферромагнетика, о совпадении с которой судят по изменению формы линии антиферромагнитного резонанса антиферромагнетика, а угловое пЬложение образца определяют по углу поворота магнитного поля В качестве чувствительного элемента используют кристалл СиС?_г 2Ή_&0.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит предметный столик 1 с расположенным на нем кристалл-датчик см 2, установленные между башмаками магнита 3. Ось магнитной симметрии кристалл-датчика расположена в плоскости вращения магнита 3. Посредством системы механических передач (на чертеже не показаны) предметный столик 1 может поворачиваться по отношению к расположенной снаружи внешней шкалы 4 грубого отсчета величины угла поворота. Магнит .3 жестко связан с собственной шкалой 5 большого размера, снабженной нониусом 6.

Способ определения углового положения осуществляется следующим образом .

Производится пробная запись линии поглощения от кристалл-датчика при ряде положений магнита 3 в диапазоне углов от - Ψ до + Т где Ч* — чгол между осью магнитной симметрии кристалла и направлением магнитного поля. Положение магнита по отношению к кристаллу, соответствующее V = 0, определяется по симметрии линии поглощения. Число пробных записей зависит от требуемой точности отсчета угла. Отсчет угла ведется по связанной с магнитом шкале 5 с использованием неподвижного нониуса 6. Для ускорения процесса измерения ось симметрии кристалла грубо, с точностью до нескольких градусов, может предварительно ориентироваться по магнитному полю поворотом на необходимый угол столика 1 по отношению к шкале 4. При необходимости изменить ориентацию предметного столика 1 он поворачивается вместе с кристалл-датчиком 2 на необходимый угол, отсчитывае мый по грубой шкале 4. Точное же определение угла поворота столика осуществляется, как описано выше, путем проведения пробных записей. При этом ориентация кристалл-датчика 1 по отношению к направлению магнитного поля Н возвращается к исходному положению, т.е. *=0. Абсолютная величина угла поворота определяется как разность между показаниями шкалы 5, соответствующими величинеТ-0.

Этим способом возможен точный отсчет угла поворота исследуемого образца, помещенного на предметный столик, по отношению к поляризации облучающего поля, направлению оптической накачки или направлению ультразвукового возбуждения и другим внешним условиям. Эти направления остаются фиксированными в процессе эксперимента и при отсчете угла так же, как положение грубой шкалы 4 и нониуса 6. В экспериментах с магнитным полем (ЭПР, ЯМР, ФМР, ΑΦΜΡ и др.) один и тот же магнит может использоваться и для протяжки поля Н, и для отсчета угла описанным способом.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при проведении исследований различных анизотропных  влений в твердом теле, в частности , методами  дерного, электронного , ферромагнитного, циклотронного резонанса и др. Известны способы контролируёмогр поворота исследуемого образца по отношению к внешнему магнитному полю и линейнопол ризованнсму возбуждающему полю (электромагнитному, акусти . ческсму и т.п.) при помоци более или менее жестких т г, шестеренчатых или черв чных передач и других кинематических элементов, которые сщновременно выполн ют две функции - переда чу вращени  и отсчет угла поворота. Недостатком известного способа  вл етс  его относительна  механичес ка  сложность и зависимость точности отсчета углов от геометрических размеров устройства. Наиболее близким к предложенному  вл етс  способ определени  углов поворота образца в радиоспектрометре заключающийс  в том, что размещают на предметном столике радиоспектрометра чувствительный элемент, взаимодействующий с магнитным и электромагнитным полем радиоспектрометра . Б качестве чувствительного элемента обычно выбираетс  частотный датчик суммарного магнитного полл в виде катушек Гельмгольца и рамочного возбудител . Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность измерени  угла поворота образца в малом измерительном объеме, так как дл  его осуществлени  необходимо создание высокооднородного магнитного пол , действующего на частотный датчик. Это, в сво о очередь, требует высокой точности изготовлени  рамочного Возбудител  и относительно большой его площади по сравнению с рабочим телом датчика, объем которого при использовании, например,  влени  ЯМР сам по себе может достигать нескольких см Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  угловьос перемещений образца в радиоспектрометре . Указанна  цель достигаетс  тем, что используют в качестве чувствительного элемента кристалл двухосного антиферромагнетика, измен ют угловую ориентацию магнитного пол  радиоспектрометра до совпадени  с осью чувствительности антиферрсмагнетика о совпадении с которой суд т по изменению формы линии антиферромагнит ного .резонанса антиферромагнетика, А угловое пЬложение образца определ ют по углу поворота магнитного по В качестве чувствительного элемента используют кристалл СиС 2Н На чертеже представлена схема устройства дл  осуществлени  предла гаемого способа. Устройство содержит предметный столик 1 с расположеннымна нем кри талл-датчиком 2, установленные межд башмакс1ми магнита 3. Ось магнитной симметрии кристалл-датчика располож на в плоскости вращени  магнита 3. Посредством системы механических передач (на чертеже не показаны) предметный столик 1 может поворачиватьс  по отношению к расположенной снаружи внешней шкалы 4 грубого отсчета величины угла поворота. Магни . 3 жестко св зан с собственной шкало 5 большого Е азмера, снабженной нониусом 6. Способ определени  углового поло жени  осуществл етс  следующим обра зом . Производитс  пробна  запись лини поглощени  от кристалл-датчика при р де положений магнита 3 в диапазон углов от - Ч до + Ч где к - УГОЛ между осью магнитной симметрии кристалла и направлением магнитного пол . Положение магнита по отношению к кристаллу, соответствующее V о, определ етс  по симметрии линии поглощени . Число пробных записей зависит от требуемо точности отсчета угла. Отсчет угла ведетс  по св занной с магнитом шкале 5 с использованием неподвижного нониуса б. Дл  ускорени  процесса измерени  ось симметрии кристалла грубо, с точностью до несколь ких градусов, может предварительно ориентироватьс  по магнитному полю поворотом на необходимый угол столика 1 по отношению к шкале 4. При необходимости изменить ориентацию предметного столика 1 он поворачиваетс  вместе с кристалл-датчиком 2 на необходимый угол, отсчитываемый по грубой шкале 4. Точное же определение угла поворота столика осуществл етс , как описано выше, путем проведени  пробных записей. При этом ориентаци  кристалл-датчика 1 по отношению к направлению магнитного пол  Н возвращаетс  к исходному положению, т.е. н- о. Абсолютна  величина угла поворота определ етс  как разность между показани ми шкалы 5, соответствующими величине . Этим способом возможен точный отсчет угла поворота исследуемого образца , помещенного на предметный с голик, по отношению к пол ризации облучающего пол , направлению оптической накачки или направлению ультразвукового возбух дени  и другим внешним услови м. Эти направлени  остаютс  фиксированными в процессе эксперимента и при отсчете угла так же, как положение грубой шкалы 4 и нониуса 6. в экспериментах с магнитным полем (ЭПР, ЯМР, ФМР, АФМР и др.) один и тот же магнит может использоватьс  и дл  прот жки пол  Н, и дл  отсчета угла описанным способом. Формула изобретени  1, Способ определени  углов поворота образца в радиоспектрометре, заключающийс  в том, что размещают на предметном столике радиоспектрометра чувствительный элемент, взаимодействующий с магнитньом и электромагнитным полем радиоспектрометра, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности, используют в качестве чувствительного элемента кристалл.двухосного антиферромагнетика , измен ют угло-,ую ориентацию магнитного пол  радиоспектрометра до совпадени  с осью чувствительности антиферромагнетика, о совпадении с которой суд т по изменению формы линии антиферромагнитного резонанса антиферр омагнетика, а угловое положение образца определ ют по углу поворота магнитного пол .
2. 2. Способ по П.1, о т л и ча ющ и и с   тем, что, в качестве чувствительного элемента используют кристалл СиСе, - 2Н20.