一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置的制作方法

1.本实用新型属于教学实验装置，尤其涉及一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置。


背景技术：

2.电子自旋共振(esr)是一项新技术。其研究对象是具有原子固有磁距的顺磁性物质，称之为电子顺磁共振(即epr)顺磁物质。一些铁族与稀土族元素所组成的化合物及含有自旋不配对的自由基有机化合物是研究esr的重要对象。根据原子及离子中未偶电子的状态及其周围环境方面的信息，从而得到有关物质结构何化学键的信息，电子自旋共振是一种在多领域有广泛的应用重要的近代物理实验技术。
3.现有电子顺磁共振教学实验装置存在更换研究对象样品不方便，样品封闭在样品盒中，要更换样品，就得换整个边限振荡盒，还存在不同边限振荡盒参数不同等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置。本实用新型适用于大专院校物理实验中的电子顺磁共振教学实验。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，包括样品盒、玻璃管、铜管、边限振荡盒；边限振荡盒下装铜管，铜管的下端安装样品盒；样品盒内装有螺旋线圈，样品盒上开有小孔，玻璃管从小孔插入螺旋线圈；螺旋线圈穿过铜管连接边限振荡盒。
6.进一步地，边限振荡盒包括边限振荡器线路板；边限振荡器线路板装在边限振荡盒内，螺旋线圈穿过铜管连接在边限振荡器线路板上。
7.进一步地，边限振荡盒还包括振荡频率调节钮、电流调节钮、频率测量插座、示波插座、电源插座，均连接在边限振荡器线路板上。
8.进一步地，振荡频率调节钮、电流调节钮、频率测量插座、示波插座、电源插座设在边限振荡盒上。
9.进一步地，还包括频率计；频率测量插座连接频率计。
10.进一步地，还包括示波器；示波器连接示波插座。
11.进一步地，还包括螺线管、扫场螺线管、稳流源、扫场驱动源；扫场螺线管置于螺线管中，样品盒置于扫场螺线管中；稳流源连接螺线管两端，扫场驱动源连接扫场螺线管两端。
12.进一步地，螺线管和扫场螺线管同轴。
13.进一步地，还包括示波器；示波器连接扫场驱动源。
14.进一步地，样品盒由一个铜圆环和两侧的圆形铜板组成；样品盒的小孔开在圆环上。
15.本实用新型具有如下有益效果：
16.(1)研究对象各种样品单独装在小玻璃管内，可清楚观察到样品；
17.(2)小玻璃管很方便从实验装置的边限振荡器的样品盒插、拔，完成更换研究对象样品；
18.(3)装置结构新颖，简单，使用方便。
附图说明
19.图1是本实用新型电子顺磁共振实验装置的边限振荡盒示意图；
20.图2是本实用新型的原理示意图；
21.图3是本实用新型的边限振荡器原理图
22.图中：样品盒1、螺旋线圈2、小孔3、玻璃管4、样品5、圆形铜板6、铜管7、边限振荡盒8、振荡频率调节钮9、频率测量插座11、示波插座12、稳流源13、螺线管14、扫场驱动源15、扫场螺线管16、边限振荡器线路板17、电流调节钮18、电源插座19、频率计20、示波器21。
具体实施方式
23.本实用新型把样品单独装在小玻璃管内，玻璃管可以插入电子顺磁共振实验装置的样品盒边缘小孔；只要更换装有不同样品的玻璃管，就可以方便地更换样品，不需要换掉整个边限振荡盒。
24.如图1所示，本实用新型一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，主要包括样品盒1、玻璃管4、铜管7和边限振荡盒8。边限振荡盒8下装铜管7，铜管7的下端安装样品盒1。
25.样品盒1的材质为铜，由一个铜圆环两侧焊圆形铜板6组成。样品盒1内装有螺旋线圈2，样品盒1的圆环上开有小孔3，装有样品5的玻璃管4从小孔3插入螺旋线圈2中心。铜屏蔽的样品盒1可以防止外界杂散电场干扰。
26.边限振荡盒8包括振荡频率调节钮9、电流调节钮18、频率测量插座11、示波插座12、电源插座19、边限振荡器线路板17。边限振荡器线路板17固定在边限振荡盒8内，所有的调节钮和插座设在边限振荡盒8上。
27.如图3所示，螺旋线圈2、振荡频率调节钮9、频率测量插座11、示波插座12及电流调节钮18、电源插座19均连接在边限振荡器线路板17上。
28.如图2所示，频率测量插座11连接频率计20测量振荡频率，示波插座12连接示波器21观测电子顺磁共振(即epr)波形。
29.如图2所示，扫场螺线管16置于螺线管14中，二螺线管同轴，恒定磁场与交变扫场磁场由两个同轴螺线管线圈通电后产生，样品盒1置于扫场螺线管16中心处。其中，稳流源13的稳恒电流施加到螺线管14，扫场驱动源15的5～50hz交流电流施加到扫场螺线管16。扫场驱动源15还连接示波器21，观察扫场驱动源15的输出波形。
30.两个螺线管中心处的磁感应强度b为：
31.b＝b0+b
m cosω
·
t
32.其中，b0为恒定磁感应强度，bm为交变扫场磁感应强度，ω为角频率，t表示时刻。
33.还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，包括样品盒、玻璃管、铜管、边限振荡盒；边限振荡盒下装铜管，铜管的下端安装样品盒；样品盒内装有螺旋线圈，样品盒上开有小孔，玻璃管从小孔插入螺旋线圈；螺旋线圈穿过铜管连接边限振荡盒。2.如权利要求1所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，边限振荡盒包括边限振荡器线路板；边限振荡器线路板装在边限振荡盒内，螺旋线圈穿过铜管连接在边限振荡器线路板上。3.如权利要求2所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，边限振荡盒还包括振荡频率调节钮、电流调节钮、频率测量插座、示波插座、电源插座，均连接在边限振荡器线路板上。4.如权利要求3所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，振荡频率调节钮、电流调节钮、频率测量插座、示波插座、电源插座设在边限振荡盒上。5.如权利要求3所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，还包括频率计；频率测量插座连接频率计。6.如权利要求3所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，还包括示波器；示波器连接示波插座。7.如权利要求1所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，还包括螺线管、扫场螺线管、稳流源、扫场驱动源；扫场螺线管置于螺线管中，样品盒置于扫场螺线管中；稳流源连接螺线管两端，扫场驱动源连接扫场螺线管两端。8.如权利要求6所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，螺线管和扫场螺线管同轴。9.如权利要求7所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，还包括示波器；示波器连接扫场驱动源。10.如权利要求1所述便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，其特征在于，样品盒由一个铜圆环和两侧的圆形铜板组成；样品盒的小孔开在圆环上。

技术总结
本实用新型公开了一种便于更换样品的电子顺磁共振实验装置，包括了铜样品盒和边限振荡盒，把研究对象样品单独装在小玻璃管内，玻璃管很方便插入电子顺磁共振实验装置的边限振荡盒的样品盒边缘小孔；只要换插入装另外不同样品的玻璃管就完成了更换研究对象样品，快捷、方便、直观。样品盒为铜圆环状二面覆盖屏蔽铜板，内装螺旋线圈，样品盒边缘开小孔，玻璃管可插入螺旋线圈中心，铜屏蔽的样品盒防止外界杂散电场干扰。样品盒置于两个同轴螺线管中心处交变与恒定磁场中心。边限振荡盒其内振荡线路板连接样品盒的螺旋线圈，输出频率及电流由面板上调节钮调节，插座连接频率计测试边限振荡频率，连接示波器可以观测电子顺磁共振波形。形。形。


技术研发人员：乐培界 周小风 谢文明
受保护的技术使用者：杭州精科仪器有限公司
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2022/2/19