Cтраница 3
Результаты экспериментов показывают, что частотный интервал между линиями спектра изменяется от 0 1 до 15 мггц в зависимости от формы и размеров диска, настройки резонатора, СВЧ мощности и величины постоянного магнитного поля. [31]
При определенном соотношении между частотой и величиной постоянного магнитного поля наступает ферромагнитный резонанс, при котором поглощение высокочастотной энергии резко возрастает. Если учесть потери, то при изменении постоянного магнитного поля имеет место один симметричный пик поглощения. Связь между величиной постоянного магнитного поля и частотой в момент резонанса была дана Киттелем. [32]
После того как мощность была увеличена до 22 мет, наблюдалась эта серия или другая ( 13 660 и 27 320 мггц) в зависимости от величины постоянного магнитного поля. [33]
![]() |
Вариометр с вращающимся сердечником из магнитного материала.| Вариометр с поступательным движением сердечника из магнитного материала. [34] |
На рис. 4.31 показан вариометр, у которого изменение индуктивности производится за счет поступательного движения П - образного ферритового сердечника. Основание также выполнено из феррита; большая толщина основания и наличие немагнитного зазора между стенками отверстий и сердечником позволяют достигнуть плавного изменения индуктивности при движении сердечника. При проектировании вариометров может быть использовано свойство ферритов менять величину магнитной проницаемости в зависимости от величины постоянного магнитного поля. В этом случае на сердечнике из феррита помещают две катушки: основную ( высокочастотную) и управляющую, через которую пропускают постоянный ток; меняя величину постоянного тока, можно менять величину ( ic, а, следовательно, и индуктивность основной катушки в 100 раз. Следует при этом иметь в виду, что при изменении температуры окружающего воздуха величина ic будет меняться, как это вытекает из свойств феррита. [35]
Другая интересная задача состоит в рассмотрении поведения безграничной насыщенной ферромагнитной среды, когда длина волны электромагнитных колебаний конечна. Эта задача была впервые решена Полдером, который показал, что резонансная частота среды зависит от поляризации и направления распространения волны. Это объясняется простыми причинами. Поле СВЧ волны заставляет прецессировать магнитные диполи среды вокруг постоянного магнитного поля. Из того, что фаза этого прецессионного движения определяется величиной постоянного магнитного поля и относительной фазой высокочастотного поля, следует, что магнитные диполи будут находиться в противофазе через каждые полволны. Таким образом, магнитные диполи в образце не всегда ориентированы в одном направлении. Это может иногда вызвать объемную неоднородность намагниченности среды. Если дивергенция намагниченности имеет место, то возникают добавочные внутренние поля, которые вызывают сдвиг резонансной частоты. [36]
Длина полосковой линии равна одной длине волны; резонансная частота контура составляет 4650 мггц. Линия имеет ширину 8 1 мм и закорочена на обоих концах. Гранатовые диски диаметром 7 6 мм и толщиной 1 27мм приклеены с каждой стороны центрального проводника полосковой линии в ее центре. Вход и выход усилителя связаны с резонатором посредством вводов, расположенных на расстоянии четверти длины волны от каждого конца. Для увеличения степени заполнения резонатора ферритом, а также для увеличения концентрации эффективного подкачивающего поля высота волновода взята вдвое меньше стандартной. Величина постоянного магнитного поля соответствует резонансу на частоте подкачки. Вектор Я0 лежит в плоскости полосковой линии и составляет угол 45 как с линией, так и с волноводом. Пороговая мощность подкачки этого усилителя составляет 8 кет в импульсе. При входной мощности 0 1 мет было получено усиление 47 дб при ширине полосы около 1 мггц. [37]
Стеклянная ампула с исследуемым веществом, например водой, запаивается и помещается вместе с катушкой настроенного контура в однородное постоянное магнитное поле. Катушка соединяется с генератором высокой частоты. Для модуляции постоянного магнитного поля применяются вспомогательные катушки, создающие поле звуковой частоты ( около 25 гц) и амплитудой в несколько ампер / метр. В момент резонанса происходит поглощение энергии высокочастотных колебаний протонами исследуемого вещества. Это вызывает изменение добротности и полного сопротивления настроенного контура, что приводит в свою очередь к изменению высокочастотного напряжения в этом контуре. Получаемый сигнал детектируется и усиливается, а затем подается на электронный осциллограф, где наблюдается сигнал ядерного магнитного поглощения. В схемах подобного типа обычно изменяется величина постоянного магнитного поля, а частота переменного поля остается постоянной. [38]
Последнее название принято из следующих соображений. Обычно размеры образца малы по сравнению с длиной волны в материале образца, поэтому эффектами распространения электромагнитных волн можно пренебречь. В этом случае магнитное поле является градиентом потенциала. Эти два уравнения совместно с граничными условиями ( равенство тангенциальных компонент Н и нормальных компонент потока на поверхности образца) определяют возможные типы колебаний и их собственные частоты. Уокер показал, что собственные частоты практически образуют континуум в определенном участке частотного диапазона. Границы этого участка определяются формой образца и величиной постоянного магнитного поля. Для сфероида, осью симметрии которого является ось Oz, собственные частоты лежат в интервале от i ( Hg-NzM) до - ( ( Н0 - NZM 2тгМ), где N г - размагничивающий фактор по оси Oz, H0 - приложенное постоянное поле. [39]