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文檔簡介
1、電子順磁共振技術是一種直接檢測和研究含有未成對電子樣品的特性的波譜學方法。微波器件和電子學的不斷發(fā)展和完善,不僅使現代通信方式發(fā)生了革命性的變化,也推動了電子順磁共振譜儀硬件的發(fā)展。更高的微波頻率和不斷改進的降噪方案導致了各種性能優(yōu)異的電子順磁共振譜儀不斷出現。但是,譜儀基本的工作原理多年來一直保持不變,傳統(tǒng)的電子順磁共振譜儀探頭部分是使用高品質因子的諧振腔來完成的,這就意味著傳統(tǒng)電子順磁共振譜儀只能工作在窄頻段上,對一些科學研究實驗來
2、說,就無法滿足需求。
在本工作中,首先分析了傳統(tǒng)技術的局限性,論證了寬帶電子順磁共振技術的優(yōu)勢和必要性。針對上述需求,在現有電子順磁共振技術的基礎上,給出了一種寬帶高靈敏度的電子順磁共振譜儀設計方案。自主設計譜儀分為四個系統(tǒng):微波橋系統(tǒng)、探頭、調制場系統(tǒng)和電磁場系統(tǒng)。譜儀的微波橋系統(tǒng)采用寬帶的微波元器件,探頭以共面波導結構為基礎設計,實現了2-12GHz內的寬帶電子順磁共振探測。本文對微波橋系統(tǒng)上的關鍵元器件進行了分析,討論目
3、前譜儀上存在的潛在問題,并且給出了可行的改進方案。
本文介紹了自制寬帶電子順磁共振譜儀的測試過程和結果。測試結果顯示,自制譜儀的工作頻率范圍可達2-12GHz,達到了設計需求。給出了自制譜儀在各個頻點的靈敏度,在2GHz處,靈敏度可達4.6×1013spins·Hz-1/2·Gauss-1,在10GHz處,靈敏度可達4.5×1012spins·Hz-1/2·Gauss-1,在12GHz處,靈敏度可達3.5×1012spins·
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