收藏本站
《中国科学技术大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

宽带电子顺磁共振谱仪的设计与实现

任明伟  
【摘要】:电子顺磁共振技术是一种直接检测和研究含有未成对电子样品的特性的波谱学方法。微波器件和电子学的不断发展和完善,不仅使现代通信方式发生了革命性的变化,也推动了电子顺磁共振谱仪硬件的发展。更高的微波频率和不断改进的降噪方案导致了各种性能优异的电子顺磁共振谱仪不断出现。但是,谱仪基本的工作原理多年来一直保持不变,传统的电子顺磁共振谱仪探头部分是使用高品质因子的谐振腔来完成的,这就意味着传统电子顺磁共振谱仪只能工作在窄频段上,对一些科学研究实验来说,就无法满足需求。在本工作中,首先分析了传统技术的局限性,论证了宽带电子顺磁共振技术的优势和必要性。针对上述需求,在现有电子顺磁共振技术的基础上,给出了一种宽带高灵敏度的电子顺磁共振谱仪设计方案。自主设计谱仪分为四个系统:微波桥系统、探头、调制场系统和电磁场系统。谱仪的微波桥系统采用宽带的微波元器件,探头以共面波导结构为基础设计,实现了 2-12 GHz内的宽带电子顺磁共振探测。本文对微波桥系统上的关键元器件进行了分析,讨论目前谱仪上存在的潜在问题,并且给出了可行的改进方案。本文介绍了自制宽带电子顺磁共振谱仪的测试过程和结果。测试结果显示,自制谱仪的工作频率范围可达2-12 GHz,达到了设计需求。给出了自制谱仪在各个频点的灵敏度,在2 GHz处,灵敏度可达4.6 ×1013 spins ·Hz-1/2·Gauss-1,在 10 GHz 处,灵敏度可达4.5 × 1012 spins · Hz-1/2· Gauss-1,在 12 GHz 处,灵敏度可达3.5 × 1012 spins · Hz-1/2·Gauss-1。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH834

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李泽彬;殷春浩;吕海萍;魏雪松;;电子顺磁共振仪的参数最佳选择[J];徐州工程学院学报;2007年08期
2 H.M.Батяeв;李绍贵;;测量电子顺磁共振的双轴测角仪[J];国外计量;1987年04期
3 行军;伯飞;赵强;殷春浩;;基于电子顺磁共振的银杏叶自由基含量的分析[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2009年03期
4 罗小兵;唐政维;关鸣;帅欣;;KTaO_3:Cu~(2+)的电子顺磁共振参量与局域结构理论研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年04期
5 周希朗,张锐;新型耦合共面波导的分析[J];上海交通大学学报;1996年11期
6 刘建斌,姚佶,周希朗;圆柱形屏蔽耦合共面波导的解析分析[J];上海交通大学学报;2003年06期
7 房少军,金红,Johnston Ronald H;非对称共面波导特性参数的时域反射测量[J];大连海事大学学报;2002年04期
8 李媛;郭志雷;郭嘉;于亚芳;;基于交指型缺陷接地结构的共面波导[J];天津大学学报;2008年07期
9 李晓明;房少军;裴慧;王昊;黄志强;;一种新型部分介质共面波导[J];大连海事大学学报;2011年02期
10 林兴锦;骆延;杨阳;黄卡玛;;双频共面波导天线设计[J];电子制作;2014年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 刘宏宇;卢景雾;窦月轩;;电子顺磁共振实验数据的计算机处理[A];第七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1992年
2 卢景芬;王金凤;张斌贤;;饱和转移电子顺磁共振实验方法的研究[A];第四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1986年
3 丛建波;王长振;先宏;郭林超;董国福;吴可;;蛋白质特定位点运动性、易趋性的电子顺磁共振检测方法[A];第十六届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2010年
4 赵保路;;L-和X-波段电子顺磁共振成像系统的研制和初步应用[A];第十四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2006年
5 万谦;陈永圣;呼俊改;曹远林;赵保路;;x-波段三维电子顺磁共振成像系统研制[A];第十次中国生物物理学术大会论文摘要集[C];2006年
6 谭康伯;梁昌洪;苏涛;刘子梁;;双频共面波导天线设计与研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
7 房少军;王百锁;;具有金属底板的非对称共面波导特性的分析[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
8 胡新荣;王蕴仪;;考虑金属带厚度的耦合共面波导特性分析[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 房少军;非对称共面波导的特性及其场结构图的研究[D];大连海事大学;2001年
2 邹焕;片上共面波导关键技术及其应用研究[D];电子科技大学;2011年
3 陈宏巍;基于有限差分法的非对称共面波导及其弯曲结构的研究[D];大连海事大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任明伟;宽带电子顺磁共振谱仪的设计与实现[D];中国科学技术大学;2018年
2 张腾达;提高指甲—电子顺磁共振剂量学方法准确性研究[D];北京协和医学院;2016年
3 胡亚南;张家口移动公司宽带营销策略研究[D];河北科技大学;2018年
4 刘洋;基于大数据的宽带投诉智能处理系统[D];山东大学;2017年
5 沈艳春;肿瘤靶向电子顺磁共振与荧光成像诊断剂的研究[D];武汉工程大学;2015年
6 申一伟;基于宽带阵列参数估计的数字波束形成研究[D];西安电子科技大学;2017年
7 刘君宝;黑龙江移动公司宽带业务客户服务改进研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
8 周焱中;基于TD-LTE农村宽带的研究与实现[D];南京邮电大学;2016年
9 王渊;宽带稀疏阵列DOA估计方法研究[D];西安电子科技大学;2017年
10 邓根华;JS公司宽带业务网络营销策略研究[D];东南大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026