電子自旋共振信號捕獲技術的研究.pdf

1、電子自旋共振（ESR）是探索順磁微觀物質結構的有力工具，它研究的對象是具有未偶電子的物質，如具有奇數個電子的原子、分子以及內電子殼層未被充滿的離子，受輻射作用產生的自由基及半導體、金屬等。通過共振譜線的研究，可以獲得有關分子、原子及離子中未偶電子的狀態(tài)及其周圍環(huán)境方面的信息，從而得到有關物質結構何化學鍵的信息，故電子自旋共振是一種重要的近代物理實驗技術，在物理、化學、生物、醫(yī)學等領域有廣泛的應用。
　　 射頻段電子自旋共振實驗儀

2、是重要的經典物理實驗儀器，目前，各高等院校所開設的電子自旋共振實驗大多采用傳統(tǒng)的自旋共振儀，通過掃描磁場來捕獲共振信號，并將共振信號送入示波器中觀察。本課題的研究主要是對傳統(tǒng)電子自旋共振儀做了進一步的改進，在射頻電子自旋共振儀的掃場方法上做了創(chuàng)新。射頻段電子自旋共振儀的傳統(tǒng)掃場法是由50Hz正弦交流市電通入掃場線圈（經過變壓器）產生一個交變的磁場與恒定磁場迭加，形成在一定范圍變化的“掃描磁場”，從而可以觀測到共振信號。其最大的弊端是容易

3、受到工頻的干擾，因而測量的精度不夠高。本文通過改變掃場信號的途徑來解決這個問題，研究了不同信號的產生方法，選擇單片機控制輸出100Hz到300Hz頻率可變的三角波形的電流進行掃場，這樣就避開了工頻干擾，提高了檢測靈敏度，并且使得到的共振譜線有更好的分辨率。
　　 本課題采用硬件和軟件相結合的方法設計，根據所學的微控制器原理，并結合實驗所用CHMM-1型電子自旋共振儀的基本結構，設計了單片機控制輸出三角波電信號，經過功率放大去驅動