ПЕТЛЕВОЙ РЕЗОНАТОР

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к измерительным резонаторам для исследования взаимодействия электромагнитного СВЧ поля с веществом и может быть использована в спектрометрах электронного парамагнитного резонанса и двойного электронно-ядерного резонанса.
Для увеличения чувствительности измерительной аппаратуры исследуемый объект обычно помещается внутрь резонансной структуры таким образом, чтобы обеспечить возбуждение исследуемого объекта интенсивным СВЧ магнитным полем и максимальную зависимость регистрируемых параметров резонансной структуры от исследуемых свойств объекта.
Наиболее распространены различные варианты полых СВЧ резонансных структур, являющихся структурами с распределенными параметрами, в которых электрическое и магнитное СВЧ поля существенно перекрываются в одной и той же области пространства. Как правило, такие системы имеют относительно высокую добротность и невысокий коэффициент связи образца с СВЧ магнитным полем (коэффициент заполнения).
К недостаткам таких систем относится значительное пространственное перекрытие электрического и магнитного СВЧ полей, что препятствует исследованию образцов, обнаруживающих значительное поглощение энергии электрического поля, и низкое временное разрешение (большое время восстановления), связанное с высоким коэффициентом добротности.
Кроме того, известны петлевые резонаторы (структура петля-зазор) (Ewing's Analytical Instrumentation Handbook, Third Edition by: Jack Cazes, CRC Press; 3 edition (November 30, 2004), 1064 pages), которые являются резонансными структурами с сосредоточенными параметрами (петля - индуктивность, зазор - емкость). Такие резонаторы могут конструироваться таким образом, что СВЧ электрическое и магнитное поля оказываются существенно разделены в пространстве, они имеют низкую добротность, что обеспечивает малое время восстановления (высокое временное разрешение), а высокая чувствительность достигается за счет большого коэффициента заполнения.
Из предшествующего уровня техники известен петлевой резонатор, описанный в статье W.Froncisz, James S. Hyde, The Loop-Gap Resonator: A New Microwave Lumped Circuit ESR Sample Structure, Journal of Magnetic Resonance 47, p.515-521, 1982, и принятый за прототип, который содержит резонансную структуру в виде металлизированной трубки из керамики или кварца помещенную в проводящий экран. Слой металлизации на трубке разделен на две или четыре равные части зазорами, параллельными оси трубки. Участки цилиндрической металлизации образуют индуктивности, а зазоры - емкости резонансного контура. Исследуемый образец помещается в центр трубки.
Недостатком известного резонатора, является отсутствие возможности регулировки резонансной частоты в процессе работы.
Задачей полезной модели является создание петлевого резонатора с возможностью регулировки его резонансной частоты в процессе работы.
Поставленная задача решается за счет того, что петлевой резонатор включающий цилиндрическую резонансную структуру, помещенную в проводящий экран, дополнительно снабжен одним или двумя проводящими поршнями, установленными соосно с резонансной системой на некотором расстоянии от ее торцов с возможностью изменения этого расстояния.
Один или оба проводящих поршня могут быть выполнены в виде полого проводящего цилиндра.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность регулировки резонансной частоты петлевого резонатора в процессе его эксплуатации, что позволяет компенсировать его расстройку вследствие изменения его температуры, а также, при смене исследуемых образцов.
Устройство поясняется чертежом, на котором изображен петлевой резонатор.
Петлевой резонатор включает в себя резонансную структуру 1, помещенную в проводящий экран 2. Соосно с резонансной структурой 1 на некотором расстоянии от ее торцов расположены проводящие поршни 3 и 4. Один поршень 4 выполнен в виде полого проводящего цилиндра.
Устройство работает следующим образом. При необходимости увеличения резонансной частоты один или оба поршня приближаются к резонансной структуре, уменьшая ее эффективную индуктивность, при необходимости понижения - отводятся на большее расстояние.