Добрый день,

имеется катушка, на которой хотелось бы измерять сигнал электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Диапазон индуктивности катушки могу сделать примерно в диапазоне от 3нГн и больше. Хочется на ней смотреть сигнал ЭПР в магнитном поле обычного неодимового магнита (около 1.4Тл) то есть резонанс будет наблюдаться на частоте около 40ГГц. Возбуждателем будет другая катушка, эксперимент пульсово-Фурьевый, то есть на второй катушке тикнуть, а на первой - слушать. Ширина слушаемого диапазона, как я понимаю, будет достаточно узкой, около 1МГц. Точно 40ГГц ли изначально неизвестно, так как магнитное поле может быть тоже не сильно детерминированным. Хочется иметь подстройку ширины диапазона.

Понимаю как все то же самое сделать на случай с 40МГц или на 400МГц или даже на 1ГГц, но на 40ГГц - все совсем по-другому. Скажите, пожалуйста, есть ли микросхемы, которые бы смешивали бы входящий 40ГГц сигнал с каким-то своим эталоном и на выходе выдавали бы в диапазоне около 1МГц синусы и косинусы такого смешения? Если да, пожалуйста, наведите на путь истинный с правильным их названием!

Спасибо!

ИИВ

http://forum.vhfdx.ru/47ggts/apparatura-na-47-ggc/
может поможет

Спасибо, Lmx2315, за интересную ссылку.

В продолжение темы, скажите, пожалуйста, а если приемную катушку сделать с внутренней резонансной частотой примерно на 40ГГц, будет ли она как гетеродин понижать частоту до единиц ГГц, чтобы потом применить стандартные решения?

Для ЭПР однородность поля внутри обьема резонатора нужна, или хотя бы в обьеме образца. А у неодимового магнита такое поле только на поверхности, при резонаторе в воздушном зазоре оно сразу упадет. Так что максимум рекомендую 24 ГГц, да и то резонаторы прийдется изобретать, а еще возня с модулирующимим катушками. Если что, то на 36 ГГц ЭПР измерять приходилось, но использовался сверхпроводящий магнит.
Последний вопрос про катушку не понял. Во первых, катушки или модулирующие обмотки работают на частотах 50-100 Кгц, это частота синхронного детектирования. А резонатор СВЧ просто концентрирует ВЧ энегрию на образец, поднимая чувствительность установки. Отраженный от резонатора сигнал детектировали обычным кристаллическим детектором без всяких преобразований частот.

у меня кювета 400х800мкм, я ее (вместе с катушкой) зажимаю между двумя магнитами, однородность поля точно есть, ямром проверял.



пусть катушка диаметром 450мкм имеет 2.5 витка проводом 60мкм, так, что провод намотан с шагом 300мкм, в этом случае резонансная частота этой катушки будет около 40ГГц. Вот если на нее с образца будет приходить сигнал около 40ГГц (мы про пульсовый ЭПР) и смешиваться с ее собственным резонансом (как в детекторных приемниках) то на выход должно идти две частоты, одна около 1 ГГц (точнее я катушку не намотаю) и около 80 ГГЦ. Верхнюю я детектировать не буду, а нижнюю можно и обычными методами без всяких там резонаторов и ужастиков с клистронами оцифровать.


а на какой он частоте получается? Фактически тот же резонатор - суть гетеродин, и на выход идет разность частот, не так ли?

Интересное решение с плоской микрокатушкой. А какая добротность катушки получается и СВЧ мода при резонансе? А то ведь поля скрещенные должны быть, иначе эффекта резонанса не будет.
Пульсовый ЭПР это как? Типа спинового эха? Насышение спиновой системы серией Пи и Пи/2 импульсами? А где генератор такой возьмете с управляемым фазовращателем. Это же не ЯМР, частоты совсем другие, в цифре сигнал накачки не сформировать. Времена релаксации спиновой системы тоже короткие. Что в качестве образца? Обычный DPPH?


Резонатор с ЭПР образцом- суть управляемый аттенюатор или фазовращатель. В зависимости от режима детектирования (по амплитуде или по фазе). СВЧ мосты у Брюкера, Радиопана, РЭ-1308 в основном были амплитудные, фазовые (квадратурные) тоже существуют, но менее распространены.

я еще ЭПР не делал, только ямром баловался, но там мне ни добротность, ни СВЧ не мешали, ибо частоты существенно не те были. Если есть какие-то идеи как добротность и СВЧ моду в моих габаритах измерить, поделитесь, пожалуйста, буду очень признателен.


конечно, катушка перпендикулярно магнитному полю, засовывать правда сложно, но проходимо.


ну для ямра можно и серией Пи и Пи/2, а для ЭПРа я пока только моноимпульс на 1ГГц планирую попользовать, больше, думаю, что ничего не осилю. С плисологики можно примерно 300пс пульнуть, но точнее уже не реально.


так это же классно, что за 1мкс можно весь фид снять


что будет, то и будем смотреть, пока есть заказ на пептидные комплексы редких земель.

Добротность измеряют обычным VNA по ширине резонансной линии. Только нужен VNA c хорошим динамическим диапазононом и хорошимим ФШ, т.к добротность резонатора в ЭПР порядка нескольких тысяч, резонанс очень острый и "кабельный" VNA (прибор для инсталляторов антенн) не тянет по разрешению и динамике.
А моду надо считать в CST studio или другом ЕМ симуляторе трехмерном.
Обычный обьемный резонатор на Q диапазон достаточно толстый получается, порядка 15-20 мм по толщине корпуса. Это уже с модулируюшими стержнями, т.к я толкую про классический CW EPR.
Q диапазон с обычными несверхпроводящими магнитами вроде делали только в Союзе - спектрометр РЭ-1308. Магнит на пределе работал и постоянно горел источник питания.

подниму тему, возможно кто-то знает и поможет. Какое еще вещество, кроме DPPH является, или может являться стандартом, чтобы отлаживаться, мне бы хотелось иметь ОДНУ линию в твердой фазе. DPPH полностью удовлетворяет этому критерию, но есть ли что-то более долговечное и дешевое, вдруг кто знает, пожалуйста, посоветуйте!