Brevet FR2079242A1 — publié le 19711112

On a proposé antérieurement des spectromètres hyperfréquence qui utilisent un résonateur à cavité à deux modes de résonance pour exciter la résonance hyperfréquence d'un échantillon de matière examinée. Le résonateur à cavité à deux modes comprend une région 5 partagée et une région non partagée, la région par*.atrée c'tant, au moins partiellement, occupée par l'échantillon et étant le siège des premier et second modes résonnants d'oscillation de la cavité, orthogonaux dans l'espace. Le premier mode occupe une région commune aux régions partagée et non partagée de la cavité, tandis que le 10 second mode est exclu de la région non partagée. Une telle cavité et un tel spectromètre sont décrits dans le brevet français N° 1.571.862 déposé le 3 Juillet 1968 par la Demanderesse. L'avantage d'une telle cavité à deux modes réside en ce que l'accord du premier mode résonnant d'oscillation peut être effectué dans la ré-15 ffion. non partagée contenant le premier mode à l'exclusion du second mode, sans interférence ni diaphonie avec ce second mode orthogonal qui est exclu de la région d'accord non partagée. La région non partagée de la cavité est généralement un tronçon de guide d'ondes rectangulaire qui débouche dans un tronçon de 20 guide d'ondes à deux modes plus grand formant la région partagée de la cavité à deux modes. Le problème, avec cette disposition, réside en ce que l'embouchure du guide d'ondes rectangulaire non partagé présente une ouverture relativement grande qui permet à une partie des champs magnétiques du second mode, qu'on désirait exclure de la 25 région non partagée, de faire irruption dans la région de guide d'ondes rectangulaire non partagée de la cavité. Ceci tend à compromettre la symétrie des champs du second mode et à décaler la région du vecteur champ magnétique maximal du second mode par rapport au centre du volume de l'échantillon et, par conséquent, à transfé-30 rer une petite fraction de champ électrique du second mode dans la région contenant l'échantillon. Ce couplage de champ électrique avec l'échantillon, si celui-ci est susceptible de donner lieu à des pertes, tend à réduire le facteur de qualité Q du second mode résonnant et, par conséquent, la sensibilité du spectromètre. 35 L'une des caractéristiques de l'invention réside en ce qu'il est prévu un résonateur à cavité à deux modes capable de supporter deux modes résonnants d'oscillation orthogonaux dans l'espace et comportant une région partagée par les deux modes et une région occupée par un seul de ces modes à l'exclusion de l'autre, ledit 40 résonateur comprenant, en outre, un jeu de conducteurs électriques BAD ORIGINAL" 71 03829 2. 2079242 allongés qui s'étendent transversalement à la cavité entre l'une des parois de celle-ci et la paroi opposée, à la frontière des régions partagée et non partagée, pour empêcher une pénétration appréciable du champ magnétique du mode à exclure, dans la région 5 non partagée, moyennant quoi on obtient une orthogonalité spatiale améliorée et un positionnement amélioré des champs magnétiques des deux modes résonnants a l'intérieur du volume de l'échantillon. Selon une autre caractéristique de l'invention, la cavité à deux modes est formée d'un premier et d'un second guides d'ondes 10 rectangulaires qui se coupent de façon que leur ensemble présente la forme générale d'une croix, chacun de ces guides d'ondes étant court-circuité à ses extrémités opposées, lesdits guides d'onde étant agencés de telle manière que l'axe longitudinal du premier tronçon de guide d'ondes soit orienté perpendiculairement à la face 15 large du second guide d'ondes et que les parois larges du premier guide soient parallèles à l'axe longitudinal du second. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, il est prévu une paire d'éléments d'accord couplés mécaniquement, chacun de ces éléments étant disposé dans l'une de deux régions non 20 partagées de l'un des guides d'ondes, moyennant quoi l'un des modes résonnants peut être accordé par rapport à l'autre sans introduction de dissymétries dans le champ magnétique du mode accordé à l'intérieur de la région partagée de la cavité. Suivant encore une caractéristique de l'invention, les parois 25 de l'agencement à cavité à deux modes dans la région non partagée sont séparées le long de plans centraux parallèles au vecteur champ électrique des régions non partagées du résonateur, moyennant quoi des courants de Foucault engendrés par modulation de champ externe sont inhibés pour faciliter la pénétration du champ magnétique dans 30 la cavité pendant la modulation de champ. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, il est prévu une fenêtre optiquement transparente dans l'une des parois d'extrémité d'une région non partagée de la cavité, cette fenêtre transparente étant disposée en face de la région partagée 35 pour permettre la transmission d'un rayonnement optique, à travers la paroi de la cavité, à la région contenant l'échantillon. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples : 40 - la Fig. 1 est une vue en perspective, en partie sous forme \ BAD ORIGINAL 71 03829 3. 2079242 de schéma symbolique, d'un spectromètre utilisant un résonateur hyperfréquence à cavité à deux modes suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue en plan schématique représentant la cavité à deux modes de la Fig. 1, disposée dans l'entrefer d'un 5 aimant, et - la Fig. 3 est une vue en perspective simplifiée représentant une variante de cavité à deux modes suivant l'invention. On va tout d'abord examiner la Fig. 1 sur laquelle est représenté un spectromètre hyperfréquence 1 à résonance gyromagnétique 10 suivant l'invention. Le spectromètre 1 comprend un résonateur à cavité à deux modes 2, par exemple en cuivre ou en laiton argenté, placé dans un champ magnétique de polarisation continu relativement intense Hz orienté dans la direction Z. La cavité à deux modes 2 comprend des premier et second guides 15 d'ondes rectangulaire 3 et 4, respectivement, qui se coupent de manière à définir une configuration de cavité composite en forme générale de croix. Plus précisément, le premier guide d'ondes 3 comprend une paire de parois larges 5 et 6 reliées entre elles par une paire de parois latérales étroites 7 et 8. Les extrémités opposées 20 du tronçon de guide d'ondes 3 sont obturées par des parois conductrices d'extrémité 9 et 11, respectivement. Le second tronçon de guide d'ondes rectangulaire 4 comprend une paire de parois larges 12 et 13 reliées entre elles par une paire de parois latérales étroites 14 et 15» Les extrémités oppo-25 sées du guide d'ondes 4 sont obturées par des parois 16 et 17- Le guide d'ondes 3 coupe le second guide d'ondes 4 sur les faces larges 12 et 13 de ce dernier, les axes longitudinaux centraux des guides d'ondes 3 et 4 se coupant sensiblement à angles droits et le plan des parois larges 5 et 6 du premier guide d'ondes 3 30 étant sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du guide d'ondes 4. Les parois larges 5 et 6 du premier guide d'ondes 3 sont perpendiculaires aux parois larges 12 et 13 du second guide d'ondes 4. Le premier guide d'ondes 3 ne traverse pas le second guide d'ondes 4 mais est simplement raccordé à ses parois larges 12 et 13, par ex-35 emple par brasage, des rebords rectangulaires des embouchures ouvertes des tronçons de guide d'ondes 3 s'étendant de part et d'autre du second guide d'ondes 4. Le second guide d'ondes 4 est diraensionné de façon à présenter une fréquence de résonance pour le mode -TE ^ à la fréquence de 40 fonctionnement d'un émetteur-récepteur 21 qui fournit de l'énergie bad original 71 03829 k. 2079242 hyperfréquence au guide d'ondes 4, par l'intermédiaire d'un guide d'ondes 22 et d'un diaphragme 23, pour y exciter le mode TE^^. Le mode TE^^ comporte une région de champ magnétique uniforme intense dans la direction Y au centre du guide d'ondes 4. Un échantillon 5 de matière à examiner, non représenté, est inséré au centre du guide d'ondes k, par l'intermédiaire d'une paire de courts tronçons de guide d'ondes cylindriques2k dimensionnés de manière à être "coupés" à la fréquence de fonctionnement du spectromètre, ces guides d'ondes cylindriques 2k ayant des axes longitudinaux perpendiculai-10 res aux parois étroites 14 et 15 et coupant le second guide d'ondes k en son centre. L'échantillon de matière est inséré à travers le guide d'ondes à coupure 2k de telle façon qu'il se trouve sensiblement sur l'axe de celui-ci et est disposé au centre du guide d'ondes 4. La composante de champ magnétique hyperfréquence du se-15 cond mode, qui se trouve dans le second guide d'ondes 4, est perpendiculaire au champ magnétique de polarisation continu H et, pour la fréquence de résonance gyromagnétique des corps gyromagnétiques tels que des électrons à l'intérieur de l'échantillon, la résonance gyromagnétique de l'échantillon est excitée. Le second guide d'on-20 des k fait partie d'un pont hyperfréquence, non représenté, agencé de telle manière que l'absorption d'énergie par l'échantillon résonnant ou la réflexion d'énergie par cet échantillon, dans le guide d'ondes résonant k, produise un déséquilibre du pont qui se traduit par lin signal de sortie dans la partie réceptrice de l'émet-25 teur-récepteur 21. Le premier guide d'ondes 3 est dimensionné de façon qu'il soit résonnant sur le mode TE^^ et est accordable sur une bande de fréquences couvrant les raies spectrales de l'échantillon analysé. Un émetteur hyperfréquence 25 fournit de l'énergie hyperfréquence au 330 premier guide d'ondes 3* par l'intermédiaire d'une ligne de transmission 27et d'un diaphragme 21. L'émetteur 25 est accordable conjointement au guide d'ondes accordable 3 pour exciter le mode TE.,_„ 1 02 dans le premier guide d'ondes résonnant 3 et pour produire un vecteur magnétique de mode TE^^ dans l'échantillon, de manière à 35 assurer un découplage de spin des raies de résonance de l'échantillon par rapport à la raie de résonance observée. Deux bobines de Helmholtz de modulation de champ 28 sont enroulées autour du guide d'ondes 3 au voisinage immédiat des faces larges 12 et 13 du guide d'ondes k pour moduler la composante dè champ magnétique de polari-kO sation IL, à une -fréquence dè modulation convenable, par exemple de BAD ORIGINAL 71 03829 5. 2079242 100 kHz. La modulation de champ produit une modulation analogue de la résonance des corps gyromagnétiques et un échantillon du signal de modulation de champ est transmis à la partie réceptrice de l'émetteur-récepteur 21, pour assurer une détection de phase de la mo-5 dulation superposée au signal de résonance observé, de manière à obtenir un signal de résonance continu qui est transmis à un enregistreur 31 pour assurer un enregistrement en fonction du temps ou l'enregistrement d'un signal de balayage à très basse fréquence qui fait varier l'intensité de champ magnétique de polarisation H à un Zi 10 rythme très lent pour assurer l'obtention d'un spectre de résonance de spin d'électrons de l'échantillon. Dans un exemple type de l'invention, l'énergie hyperfréquence de l'émetteur-récepteur est à une fréquence, par exemple de 9»3 GHz,dans un champ de polarisation de courant continu H^ de l'ordre de 3-350 gauss. Dans un autre mode de 15 fonctionnement du spectromètre .1, la fréquence de l'émetteur-récepteur est mise en résonance sur l'une des raies de résonance des électrons de l'échantillon à une valeur fixe de l'intensité de champ magnétique de polarisation de courant continu. La fréquence de découplage de spin du second émetteur 25 varie en passant par la 20 résonance des raies de résonance non observées de l'échantillon. Le niveau de puissance du second émetteur est réglé de façon qu'on obtienne line résonance saturée des raies de l'échantillon, pour assurer un découplage de spin des raies de résonance successives par rapport à la raie de résonance observée, ce qui permet d'obtenir un 25 signal de sortie de spectre à partir de l'échantillon. Dans un exemple type, le niveau de puissance de découplage de spin est 10^ fois plus grand que le niveau de puissance de l'émetteur d'observation 21 . Dans le spectromètre 1, il est particulièrement souhaitable 30 que la cavité à deux modes soit agencée de telle manière que de l'énergie hyperfréquence, provenant du second émetteur 25, ne soit pas transmise par couplage mutuel, par l'intermédiaire de la cavité 2, à la partie réceptrice de l'émetteur-récepteur 21. En d'autres termes, la cavité 2 doit découpler l'énergie de découplage de spin 35 du second émetteur par rapport à la partie réceptrice de sorte que le seul signal que la partie réceptrice de l'émetteur-récepteur 21 capte est le signal de résonance observé. La réduction du couplage mutuel entre l'émetteur de découplage de spin 25 et le récepteur 21 est facilitée si l'on s'assure que le second mode de résonance dans ^0 le second tronçon de guide d'ondes 4 est orthogonal dans l'espace 71 03829 2079242 au premier mode de résonance de la cavité 2 dans le premier guide d'ondes 3» Toutefois, chacun des guides d'ondes 3 et 4 doit inclure une région partagée commune occupée par l'échantillon. Suivant une caractéristique de l'invention, des barrières de 5 mode sont prévues à l'intérieur de la cavité à deux modes 2 pour séparer les régions partagée et non partagée de la cavité 2. Plus précisément, une première barrière de mode est formée par deux jeux de tiges conductrices parallèles 32 s'étendant transversalement au second tronçon de guide d'ondes 4, d'une première paroi étroite 15 10 à la paroi étroite opposée l4, ces tiges 32 étant disposées sensiblement dans les plans des parois étroites 7 et 8 du premier guide d'ondes 3 et étant sensiblement perpendiculaires au vecteur de champ magnétique du mode excité à l'intérieur du premier gui de d'ondes 3» de telle façon que les champs magnétiques du premier 15 mode résonnant présents dans le premier guide d'ondes 3 ne fassent pas irruption dans les régions extrêmes non partagées adjacentes 33 et 34 du second guide d'ondes 4, régions extrêmes qui ne doivent pas être partagées avec le mode présent dans le guide d'ondes 3« 20 D'une manière analogue, deux autres paires de tiges conductri ces 35 s'étendent transversalement à l'embouchure du premier guide d'ondes 3 à l'emplacement où celui-ci coupe le second guide d'ondes 4„ Les tiges 35 sont parallèles entre elles, s'étendent entre une première paroi étroite 7 et la paroi étroite opposée 8 et sont pa-25 rallèles aux parois larges 5 et 6 du premier guide d'ondes 3» Les tiges 35 sont, en outre, perpendiculaires aux lignes de force de champ magnétique relativement intenses Hy du second mode résonnant dans le second guide d'ondes 4. En conséquence, les tiges 35 empêchent le champ magnétique du second mode résonnant TE. se trou- iUÉ; 30 vant dans le second guide d'ondes 4, de faire irruption dans les parties extrêmes extérieures non partagées 36 et 37 du premier guide d'ondes 3- Ainsi, les deux ensembles de tiges 32 et 35, disposés à la frontière entre les régions partagée et non partagée de la cavité à deux modes 2, servent à assurer 1'orthogonalité des deux 35 modes résonnants dans la région partagée et empêchent, en outre, l'irruption des modes dans les régions non partagées de la cavité 2 d'où ils doivent être exclus. Les barrières de mode 35 et 32 permettent de faire passer l'un des deux guides d'ondes 3 et 4 à travers l'autre, de manière à for-40 mer la cavité composite en forme de croix 2 tout en maintenant des BAD ORIGINAL 71 03829 7- 2079242 facteurs de qualité Q relativement élevés pour chacune des parties de cavité orthogonales. Les facteurs Q seraient notablement plus bas si les barrières de mode 35 et 32 n'étaient pas prévues. Les régions non partagées 33, 34 et 36, 37 des guides d'ondes 5 3 et k, respectivement, sont séparées par des fentes 39» 41 et 42, 43 pour empêcher le passage de courants de Foucault tendant à être induits dans les parois de la cavité 2, par 1'intermédiaire du champ magnétique de modulation extérieur variant dans le temps, produit par les bobines de Helmholtz 28. Les fentes 39 à 43 traver-10 sent les parois des tronçons de guide d'ondes 3 et 4 dans un plan perpendiculaire aux parois larges et contenant les axes des premier et second tronçons de guide d'ondes 3 et 4, respectivement. D'une manière générale, il est souhaitable que le mode du premier tronçon de guide d'ondes 3» qui est couplé avec l'émet-15 teur de découplage de spin 25, ..soit accordable séparément du second mode TE.JQ2 qui est utilisé pour observer la résonance de l'échantillon dans le second guide d'ondes 4. A cet effet, un dispositif d'accord 44 (Fig. 1 et 2) est disposé dans chacune des parties non partagées 36 et 37 du premier guide d'ondes 3» Chacun des disposi-20 tifs d'accord 44 comprend une tige conductrice 45, par exemple en laiton argenté, montée sur un axe conducteur 46 également, par exemple en laiton argenté, qui s'étend à partir de l'élément d'accord 45 vers l'extérieur du résonateur 1, dans la direction perpendiculaire aux parois étroites 8 du guide d'ondes 3« Les axes conducteurs 25 46 traversent des paliers 47 n'établissant pas de contact électrique avec les parois de guide d'ondes 8 et chacun d'eux porte l'un de deux pignons 48, en prise entre eux. L'un des axes d'accord 46 est prolongé jusqu'à un bouton d'accord 49, l'agencement étant tel que les mouvements des dispositifs d'accord 45 à l'intérieur du: guide 30 d'ondes 3, en réponse à la rotation du bouton d'accord 49, soient couplés; on obtient ainsi des mouvements symétriques des éléments d'accord 45 à l'intérieur du premier guide d'ondes 3 accordé» de manière à ne pas perturber la symétrie du mode résonnant ^*102 aC~ cordé dans le premier guide d'ondes 3 ou dans la région partagée 35 de la cavité 2. Les éléments d'accord 45 sont disposés sur l'axe longitudinal du premier tronçon de guide d'ondes 3* de manière à tourner dans un plan perpendiculaire aux parois larges 5 et 6. Lorsque l'élément d'accord 45 est orienté parallèlement à la direction Y, on obtient un effet d'accord capacitif maximal et lorsqu'on 40 le fait tourner jusqu'à une position de 90°, dans laquelle il est 1 BAD ORIGiNAL 71 03829 8. 2079242 parallèle aux. parois larges 5 et 6, on obtient un effet d'accord capacitif minimal, L,'émetteur de découplage de spin 25 comprend un circuit en pont dont le guide d'ondes accordable 3 forme l'une des branches. Un circuit de commande automatique de fréquence asservit 5 la fréquence de l'émetteur de découplage de spin 25 à la fréquence accordée du guide d'ondes 3 et un servomoteur couplé au bouton d'accord 49 assure une variation de la fréquence du guide d'ondes résonnant 3 et de l'émetteur de découplage de spin asservi 25 en faisant passer cette fréquence par les résonances successives des di-10 verses raies de l'échantillon. Les mouvements symétriques des éléments d'accord 45 empêchent un couplage mutuel en fonction de la fréquence entre l'émetteur de découplage de spin 25 et la partie réceptrice d'observation de l'émetteur-récepteur 21. Une fenêtre optique transparente 51 est disposée dans la paroi 15 d'extrémité 17 du guide d'ondes 4. La fenêtre 51 comprend un réseau de fines bandes conductrices 50 très rapprochées s'étendant sensiblement dans le plan de la paroi d'extrémité 17 et qui sont parallèles entre elles et sensiblement perpendiculaires au vecteur champ magnétique, de façon que le second mode TE^q2 présent dans le se-20 cond guide d'ondes 4 apparaisse comme un court-circuit et comme un prolongement de la paroi d'extrémité 17 à ce mode. L'espacement des conducteurs est sensiblement égal à leur largeur pour assurer une transparence de l'ordre de 50 au rayonnement optique qui peut émaner de la région de l'échantillon ou qui peut être transmis à 25 l'échantillon à travers la fenêtre 51 à partir d'une source lumineuse 52. On va maintenant examiner la Fig. 2, sur laquelle la cavité à deux modes 2 de la Fig. 1 est représentée montée dans l'entrefer, entre deux pièces polaires opposées et parallèles 53 et 54 d'un 30 puissant aimant. Le schéma indique l'orientation des tronçons de guide d'ondes 22 et 27 interconnectant la cavité 2 avec l'émetteur-récepteur 21 et l'émetteur de découplage de spin 25, respectivement Une cavité à deux modes 2 dimensionnée de manière à fonctionner à la fréquence précitée de 9,3 GHz avec des orientations des guides 35 d'ondes 3 et 4, 22 et 27, telles que représentées aux Fig. 1 et 2, est facile à loger à l'intérieur d'un entrefer de 66,7 mm environ entre les faces des pièces polaires 53 et 54. On va maintenant examiner la Fig. 3» sur laquelle est représentée une variante de. cavité à deux modes suivant l'invention. La 40 cavité à deux modes 56 comprend une région partagée 57 définie par * BAD ORIGINAL 71 03829 9- 2079242 un tronçon de guide d'ondes de section droite générale carrée court-circuitée à ses extrémités par les parois 58 et 59» respectivement. Un volume réservé à l'échantillon est constitué par la partie centrale de la région partagée 57- La paroi d'extrémité 58 est 5 reliée à une extrémité ouverte d'un tronçon de guide d'ondes rectangulaire 61 fermé à son autre extrémité par une paroi d'extrémité 62. Le tronçon de guide d'ondes 61 est disposé de façon que deux de ses parois larges 63 et 64 soient parallèles à une paire analogue de parois larges 65 et 66 de la partie partagée 57 du résonateur 56. 10 La paroi d'extrémité 58 présente une ouverture rectangulaire 67 alignée avec le rebord de l'embouchure du guide d'ondes 61 à l'emplacement où celui-ci se raccorde à la paroi 58 du guide d'ondes. La région partagée 57 de la cavité 56 est dimensionnée de manière à supporter le mode TE^g avec son champ H parallèle au plan 15 des parois latérales 68 et 69 du résonateur 56. Le guide d'ondes 61 est dimensionné, ainsi que la région partagée 57» de manière à supporter un mode résonnant a"vec le champ H parallèle aux parois supérieure et inférieure 65 et 66. Une barrière de mode 71 est disposée à l'embouchure du tronçon de guide d'ondes 61 à la frontière 20 entre les régions partagée et non partagée du résonateur composite 56 pour empêcher une irruption des champs magnétiques de mode TE.^^ dans la région non partagée 61 du résonateur à deux modes composite 56. La barrière de mode 71 comprend une paire de tiges conductri-25 ces 72 s'étendant transversalement à l'embouchure du guide d'ondes 61 et sensiblement parallèles à ses parois larges 63 et 64 et perpendiculaires à ses parois étroites 73 et 74 et aux parois latérales 68 et 69 du résonateur 56. De cette manière, lesdites tiges ne perturbent pas de façon appréciable le mode mais courtcircui- 30 tent effectivement le mode TE^^ a paroi d'extrémité 58 de la région partagée 57 du résonateur 56. Il est prévu des diaphragmes 75 et 76 communiquant à travers les parois d'extrémité 59 et 62, respectivement, pour coupler les guides d'ondes 27 et 22, respectivement, non représentés, avec la cavité à deux modes 56 d'une ma— 35 nière analogue à celle qui a été précédemment décrite à propos des Fig. 1 et 2. Pour des échantillons à résonance gyromainetique présentant des pertes diélectriques relativement grandes.tels que des échantillons d'eau, la sensibilité du spectromètre peut être considéra-40 blement accrue si l'on évite un étalement de champ asymétrique, 71 03829 10-, 2079242 étant donné qu'un tel étalement de champ tend à transférer une partie du champ électrique du mode résonnant TEdans la matière de l'échantillon, ce qui réduit notablement le facteur Q de ce mode résonnant. Par exemple, la barrière de mode 7 1 empêche une pénétration du mode TE^^ dans la région non partagée du guide d'ondes 61 et évite cette perte diélectrique et dans certains échantillons tendant à présenter de fortes pertes diélectriques tels que des ions de manganèse dans de l'eau, la barrière de mode 71 améliore considérablement le rapport signal/bruit du spectromètre. 71 03829 2079242 - REVENDICATIONS. - 1 - Résonateur à cavité à deux modes pour spectromètre hyperfréquence capable de supporter intérieurement des premier et second modes résonnants d'oscillation orthogonaux dans l'espace, ledit ré- 5 sonateur à cavité à deux modes comprenant une région partagée destinée à être partiellement occupée par un volume de matière d'échantillon à examiner, cette région partagée étant une région de l'espace que se partagent des champs des premier et second modes résonnants d'oscillation, ladite cavité comprenant également une 10 région non partagée adjacente à ladite région partagée et contenant des champs du premier mode résonnant d'oscillation seulement, à l'exclusion des champs du second mode résonnant d'oscillation, ledit résonateur étant caractérisé en ce qu'il comprend un jeu de moyens conducteurs s'étendant transversalement à ladite cavité entre une 15 première paroi de celle-ci et une paroi opposée, à la frontière entre les régions partagée et non partagée adjacentes de la cavité à deux modes, ces moyens conducteurs étant allongés et sensiblement parallèles entre eux et leur dimension longitudinale étant sensiblement parallèle au vecteur champ magnétique du premier mode ré-20 sonnant présent dans la région non partagée de la cavité et sensiblement perpendiculaire au vecteur champ magnétique du second mode résonnant, pour empêcher une pénétration appréciable du champ magnétique du second mode résonnant dans la partie non partagée du résonateur à cavité, moyennant quoi on obtient une orthogonal!té 25 spatiale améliorée et un positionnement amélioré du champ magnétique des premier et second modes résonnants à l'intérieur du volume d'échantillon partagé. 2 - Résonateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de moyens conducteurs est constitué par une sé- 30 rie de tiges conductrices. 3 - Résonateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des premier et second guides d'ondes rectangulaires qui se coupent entre eux, chacun de ces guidos étant ccurt-GÎrcuité à ses extrémités et comprenant chacun une paire de parois larges 35 reliées entre elles par une paire de parois latérales étroites et disposées de manière à couper sensiblement à angles droits les parois larges du premier guide d'ondes qui sont sensiblement parallèles à l'axe longitudinal du second guide d'ondes* le plan des parois larges du premier guide d'ondes étant perpendiculaire au plan 40 des parois larges du second guide d'ondes. 71 03829 2079242 4 - Résonateur suivant la revendication 3» caractérisé en ce que chacun des premier et second guidesd'ondes comprend des parties s'étendant de part et d'autre de l'autre de ces guides d'ondes de manière à présenter une forme générale composite de croix et en ce 5 qu'il est prévu des premier et second jeux des moyens conducteurs précités orientés orthogonalement, les moyens conducteurs du premier jeu s'étendant transversalement à l'embouchure du premier guide d'ondes à l'intersection de celui-ci avec le second guide d'ondes et parallèlement aux parois larges du premier guide d'ondes et 10, les moyens conducteurs du second jeu s'étendant transversalement au second guide d'ondes, entre une première paroi étroite de celui-ci et la paroi étroite opposée, les conducteurs du second jeu étant disposés sensiblement dans les plans des parois étroites du premier guide d'ondes et dans une direction sensiblement parallèle aux 15 parois larges du second guide d'ondes. 5 - Résonateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les premier et second guides d'ondes sont dimensionnés de manière à résonner suivant le mode pour les premier et second modes résonnants d'oscillation précités de la cavité à deux modes; 20 respectivement, à la fréquence de fonctionnement du spectromètre. 6 - Résonateur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des guides d'ondes, qui s'étend sur le côté opposé de l'autre, est séparé par une fente traversant les parois larges des deux guides d'ondes dans un plan parallèle aux parois étroites des 25 guides d'ondes respectifs et passant par l'axe de celles-ci, des moyens étant prévus pour appliquer un champ magnétique variant dans le temps à l'extérieur de la cavité à deux modes, de sorte que les-dites fentes servent à inhiber les courants de Foucault qui, autrement, tendraient à empêcher le champ magnétique appliqué variant 30 dans le temps, d'agir sur la région d'échantillon de la cavité. 7 - Résonateur' suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'accord mobile dans chacune de deux régions non partagées du premier guide d'ondes pour accorder la fréquence de résonance du premier mode résonnant d'oscillation de la 35 cavité à deux modes et des moyens pour coupler les mouvements des moyens d'accord de telle façon que les champs magnétiques du premier mode résonnant soient perturbés par lesdits moyens d'accord d'une manière symétrique par rapport au centre du premier guide d'ondes, de sorte que l'accord du premier mode résonnant ne pertur-40 be pas la symétrie du champ magnétique de celui-ci à l'intérieur du 71 03829 13- 2079242 volume de l'échantillon. 8 - Résonateur suivant la revendication 7» caractérisé en ce que le second guide d'ondes comprend une paroi extrême optiquement transparente disposée dans une région non partagée, en face de la 5 région contenant l'échantillon pour permettre la transmission d'un rayonnement optique le long d'une trajectoire rectiligne, sans obstacle, qui coupe le volume de l'échantillon à l'intérieur de la région partagée de la cavité à deux modes. 9 - Spectromètre hyperfréquence, caractérisé en ce qu'il com-10 prend un résonateur à cavité à deux modes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8.