频率可变的调制场系统及其控制方法以及EPR谱仪.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115079069A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210876821.6(22)申请日2022.07.25(71)申请人国仪量子（合肥）技术有限公司地址230088安徽省合肥市高新区创新大道2800号创新产业园二期E2楼A区1-4层(72)发明人杨前战石致富易军伟徐国庆(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师李雪静(51)Int.Cl.G01R33/36(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称频率可变的调制场系统及其控制方法以及EPR谱仪(57)摘要本发明公开了一种频率可变的调制场系统、控制方法和具有该频率可变的调制场系统的EPR谱仪，所述频率可变的调制场系统包括：驱动器，用于提供目标频率的交流信号；谐振电路，包括电容阵列和调制场线圈，所述电容阵列的第一端与所述驱动器连接，所述电容阵列的第二端与所述调制场线圈连接，所述调制场线圈用于为EPR探头提供调制磁场；电流监测装置，与所述谐振电路连接，用于监测所述谐振电路中的电流；控制器，与所述电容阵列和所述电流监测装置分别连接，用于根据所述电流调节所述电容阵列的电容值，以使所述谐振电路处于谐振状态。该系统可实现调制场频率的可调节。CN115079069ACN115079069A权利要求书1/2页1.一种频率可变的调制场系统，其特征在于，所述系统包括：驱动器，用于提供目标频率的交流信号；谐振电路，包括电容阵列和调制场线圈，所述电容阵列的第一端与所述驱动器连接，所述电容阵列的第二端与所述调制场线圈连接，所述调制场线圈用于为EPR探头提供调制磁场；电流监测装置，与所述谐振电路连接，用于监测所述谐振电路中的电流；控制器，与所述电容阵列和所述电流监测装置分别连接，用于根据所述电流调节所述电容阵列的电容值，以使所述谐振电路处于谐振状态。2.根据权利要求1所述的频率可变的调制场系统，其特征在于，所述控制器具体用于，在所述目标频率改变，或者，所述EPR探头的电感改变时，根据所述电流调节所述电容阵列的电容值，以使所述谐振电路处于谐振状态。3.根据权利要求1所述的频率可变的调制场系统，其特征在于，所述电容阵列包括n‑1个开关电容支路和短路支路，所述n‑1个开关电容支路并联连接，并与所述短路支路并联连接，形成第一并联点和第二并联点，所述第一并联点与所述驱动器连接，所述第二并联点与所述调制场线圈连接，其中，每个所述开关电容支路均包括串联连接的电容和可控开关，所述短路支路包括可控开关。4.根据权利要求1所述的频率可变的调制场系统，其特征在于，所述系统还包括：放大器，所述放大器连接在所述驱动器与所述谐振电路之间，用于对所述交流信号进行放大处理。5.根据权利要求3所述的频率可变的调制场系统，其特征在于，所述控制器具体用于：确定初始的电容值序列，其中，所述初始的电容值序列由所述电容阵列可调的最小电容值0、最大电容值Ce和初始的第一电容值、第二电容值和第三电容值组成，0＜第一电容值＜第二电容值＜第三电容值＜Ce；依次调节所述电容阵列的电容值至当前的第一电容值、第二电容值和第三电容值，并获取对应的第一电流峰峰值、第二电流峰峰值和第三电流峰峰值；确定所述第一电流峰峰值、所述第二电流峰峰值和所述第三电流峰峰值中的最大值，并根据所述最大值和当前的电容值序列确定所述电容阵列的可调电容值范围；判断所述可调电容值范围是否满足预设分割条件；若是，则将所述最大值对应的电容值作为最终电容值，否则根据所述可调电容值范围更新当前的电容值序列、第一电容值、第二电容值和第三电容值，并返回至所述依次调节所述电容阵列的电容值至当前的第一电容值、第二电容值和第三电容值的步骤。6.根据权利要求5所述的频率可变的调制场系统，其特征在于，初始的第一电容值、第二电容值、第三电容值为对集合[0，Ce]进行四等分，得到的三个等分电容值。7.根据权利要求5所述的频率可变的调制场系统，其特征在于，所述根据所述最大值和当前的电容值序列确定所述电容阵列的可调电容值范围，包括：根据所述最大值对应的电容值与该电容值的上一个电容值得到第一中间电容值，并根据所述最大值对应的电容值与该电容值的下一个电容值得到第二中间电容值，以及确定所述电容阵列的可调电容值范围为所述第一中间电容值与所述第二中间电容值组成的范围；其中，所述根据所述可调电容值范围更新当前的电容值序列、第一电容值、第二电容值2CN115079069A权利要求书2/2页和第三电容值，包括：将所述第一中间电容值、所述第二中间电容值增加至当前的电容值序列中，并将当前的第一电容值、第二电容值和第三电容值更新为所述第一中间电容值、所述最大值对应的电容值和所述第二中间电容值。8