Brevet FR2003276A1 — publié le 19691107

, 2003kî 6 L'invention a pour objet un dispositif es iaGsure On connaît l'utilisation dfun montage orthogonal des 5 bobines d'induction de deux circuits résonnants dans la gaaane des hautes fréquences jusqu'à quelques centaines de œsg&fcçvts r-ov.r la mesure de le. résonance ruelëo-vignétîque - D5 ffôr-entE U'Cdes de réalisation fie ce raoatege fonusnt sous le nom ûe "Eleelikcpf" l'élément const-ruotif le plus important- des 10 spectrcajètres à résonance nucléaire (LitcsFc Blooic.- ïd'h Hansen et M.E. Packard, Phjrs. Rcv. 70, kyli. 1946 % ke Losehe, Kerninducfcion, Chap* 3,VEB Bsutscher Verlaf der Wissenschaftau, Berlin 1967). L'utilisation de bobines d'induction n'est cepen= dant notoirement pas possible dans le domaine des oades raicro-15 métriques. Au lieu d'un circuit résonnant dans la gamine des hautes fréquences, on emploie.- la plupart du temps, une cavité résonnante, par exemple pour mesurer- des résonances Spin-electron (Lit.j C»P. Poole. Electron Spin Resonance, Chap„ 8, 20 Interscience Publishers 1967 l DSJ« Ingram. Speetr-oscopy at Radio and Mi croirave Frequencies, Chapc 3* But t e rvro r t h 1967 ). Au lieu de cavités résonnantes, on a déjà utilisé des circuits de retard, par exemple sous forme d'un circuit à filament hélicoïdal ou "Hélix" (Lit, ; R„H, Webb, Rev„ Soi. 25 Instr. 22, 732, 1962 j ibid. 38, 126*, 1967). L'objet de la. présente invention est un dispositif de mesure des résonances Spin-electron, caractérisé en ce qu'il comporte une cavité résonnante et un circuit de retard en forme de filament hélicoïdal, dans un montage orthogonal 50 où ils sont complètement découplés l'un de 1'autre « Avec un tel dispositif, on peut, sur le même échantillon, avec rien qu'une tête d'essai, effectuer les mesures suivantes : 1 - Résonance Spin-electron en régime continu 35 2 - Résonance Spin-electron en régime par impulsions 3 - Double résonance Spin-electron-electron et, du fait que le filament hélicoïdal peut aussi etre utilisé comme bobine d'inducti-sn dans la gamme des hsutes fréquences, on peut encore ï—'eet- :r '.es masures suivi: tes ï bad original h - "j. ublc v.: v îicjeri-eleefei-on 5 - ïrj.plc- résonance nvyau^el.eetron-elGoti on C ■•> Fola?. ifc-ation nucléaire dynamique a De ce fait est rendue possible la construction d'un '5 spaetroiaèl-rc univsi--3el propre à toutes les mesures de ce genre 0 Ions le -dessin annexé; la figure 1 représente une eo";;-3 trc.ns'"'2i:bale tête selon 18invention figure £ représente une eoupe longitudinale de la ironie tête u ' eo-roi 3 Uns lté résonnante cylindrique R est calculée a des dimensions j ss qu'elle soit excitée en mode H-102 <> Les dimensions t. échelle Lisl ) se rapportent à une fréquence de 24 GHz correspondent à uns longueur d'onde de 12,5 ara. Le couplage est réalisé coiame d'usage à partir d'un guide d'ondes H et par 13 18intermédiaire d'un iris réglable I (figure 2)„ Far ce couplage il £3 produit à l'endroit de l'échantillon de mesure, c'est-à-dira au centra du résonateur à 1 ' intérieur du circuit à filament hélicoïdal* une polarisation de la composante magnétique du eh&sp des ondes mi crométrique s s perpendiculairement 20 à 1 ' axe du. résonateur« Le circuit constitué par le filament hélicoïdal If est œonté à 18 intérieur du résonateur de telle façon que son a::e ev; par conséquent, le sens de la composante magnétique du ehaœp des onde-s micrométriques, se trouve . perpendiculaire 25 à la cw:;:peser.te du champ des ondes raicrométriques du résonateur. Le couplage du circuit à filament hélicoïdal à partir du guide d'ondes H' se fait par une antenne A montée de façon à réaliser un couplage "dcor knob" | si le circuit à filament hélicoïdal doit ctre utilisé simultanément comme bobine à haute fréquence. 30 la haute fréquence peut être couplée à partir d'un conducteur coaxial par 1!intermédiaire d'une bobine d'inductance usuelle ?v/4 D„ L1 orthogonalité des champs d'ondes micrométriques nécessaire au découplage peut * en principe, être obtenue 35 aussi avec un résonateur rectangulaire» Dans ce cas, l'axe du circuit à filament hélicoïdal doit se trouver parallèle au p^tit eoté au résonateur. BAD ORIGINAL " 69 06119 3 2003276 L'avantage le plus important du montage conforme à l'invention réside dans le fait que les deux champs d'ondes micrométriques dans le résonateur d'une part et dans le circuit à filament hélicoïdal d'autre part sont découplés l'un 5 de l'autre à la manière d'un montage, à bobinages en croix. Un découplage complet peut être obtenu du fait que le circuit à filament hélicoïdal est monté de manière à pouvoir se déplacer d'environ un vingtième de la longueur du résonateur, dans les deux sens, perpendiculairement à son axe et paral-10 lèlement à l'axe du résonateur. Une autre possibilité de décou plage total réside dans le fait que des barreaux diélectriques sont introduits plus ou moins profondément dans les deux moitiés du résonateur. Dans le cas du montage orthogonal, conforme à l'in-15 vention, de la cavité résonnante et du circuit du filament, l'échantillon n'est pas protégé du champ d'ondes micrométrique du résonateur ; bien plus, les composantes magnétiques des champs d'ondes micrométriques, provenant aussi bien du résonateur que du circuit à filament hélicoïdal, peuvent agir sans 20 obstacle sur l'échantillon de mesure. Cette propriété est une condition nécessaire aux utilisations ci-dessus mentionnées. 69 06119 4 2003276 REVENDICATION Dispositif de mesure de résonances Spin-el.ectron, caractérisé en ce qu'il comporte une cavité résonnante-R et un circuit de retard en forme de filament hélicoïdal W, dans un montage orthogonal où ils sont complètement découplés l'un 5 de 1'autre.