Технология Intermediate Frequency

Концепция повышения и понижения рабочей частоты микроволнового излучения в ЭПР-спектроскопии

Для работы в частотных диапазонах, отличных от базового X‑диапазона (~10 ГГц), в импульсных ЭПР-спектрометрах Bruker применяется технология "промежуточной частоты" (Intermediate Frequency, IF).

 

Главное преимущество данной технологии заключается в том, что вне зависимости от того, какой должна быть частота микроволнового излучения, поступающего в ЭПР-резонатор с исследуемым образцом, генерация исходных импульсных последовательностей и детектирование ответного ЭПР-сигнала по-прежнему производятся в X‑диапазоне, с использованием наиболее высококачественного микроволнового оборудования, существующего для данной широко применяемой частоты.

 

IF-Concept

Концепция IF состоит в том, что как генерация, так и детектирование микроволнового сигнала производится в X‑диапазоне (9,2 – 9,9 ГГц). Сформированный на данной частоте непрерывный (CW) или импульсный (от модулей SPFU, MPFU, ELDOR или AWG) СВЧ-сигнал затем конвертируется в требуемый частотный диапазон с помощью преобразователя частоты, непосредственно перед входом в ЭПР-резонатор. Таким образом, на входе в резонатор мы имеем СВЧ-сигнал с заданной формой, интенсивностью и в нужном частотном диапазоне (L, S, Q или W). Полученный из резонатора ЭПР-сигнал затем конвертируется другим преобразователем частоты обратно в X‑диапазон, после чего с максимально высокой чувствительностью детектируется в CW- или в импульсном канале СВЧ‑моста.

Основные особенности технологии IF

  • Использование наиболее высококачественных микроволновых элементов X-диапазона для генерации и детектирования СВЧ-излучения.
  • Автоматический перенос в нужный частотный диапазон всей функциональности импульсного СВЧ-моста X-диапазона, включая возможности всех стандартных и опциональных модулей, которыми может быть оборудован импульсный ЭПР-спектрометр Bruker:
    • Stripline Pulse Forming Unit (SPFU)
    • Microwave Pulse Forming Unit (MPFU)
    • Electron-Electron Double Resonance Unit (ELDOR)
    • Arbitrary Waveform Generator (AWG)
  • Значительное уменьшение стоимости и сложности модернизации импульсного ЭПР-спектрометра для работы в дополнительных частотных диапазонах.