A helical-coil resonator magnetically coupled with microstrip transmission line for EPR spectroscopy

• Autorzy: Mossakowski M. , Koprowski J.

Warianty tytułu

PL

Nowe kompozyty grubowarstwowe o obniżonej temperaturze spiekania przeznaczone na kontakty ogniwa słonecznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This simple resonator consists of silver wire formed as coil of two turns. Compared to cavity resonators working in the same frequency band, our resonator is substantially smaller - 0.8 mm inner diameter and 0.2 mm wire diameter (AWG of 32). The coil is suspended over the microstrip supply line which is connected to EPR spectrometer. The whole apparatus is an X band EPR probe for biological tissue research. The main advantage of our project in this simple construction of the probe is the convenient resonator's coupling and supplying RF power by a microstrip line. Simulations and real measurements of electromagnetic field distribution revealed impressive symmetry and an enormous magnetic field concentration along resonator's main axis where tissue samples are placed. The A factor for this resonator is over 20Gs/√W. Analysis of resonance circuit shows a very wide resonance band (small quality factor - about 300). This is the desired feature in pulse EPR spectroscopy.

PL

Opisany rezonator zbudowany został ze srebrnego drutu o średnicy 0.2 mm uformowanego w dwuzwojową cewkę o wewnętrznej średnicy 0.8 mm. W porównaniu do rezonatorów wnękowych pracujących w tym samym zakresie częstotliwości, przedstawiony rezonator helikalny stanowi niewielki ich ułamek objętości. Cewka jest zawieszona nad linią mikropaskową podłączoną do mostka mikrofalowego spektrometru EPR. Rezonator zbudowany został z przeznaczeniem do badań uwodnionych próbek biologicznych w paśmie X. Głównym zamierzeniem autorów było udoskonalenie sprzężenia rezonatora z mikropaskową linią zasilającą. Przeprowadzone symulacje i rzeczywiste pomiary rozkładu pola elektromagnetycznego ujawniły dużą symetrię i olbrzymią koncentrację pola magnetycznego wzdłuż głównej osi rezonatora, w miejscu gdzie znajduje się badana próbka. Współczynnik A dla opisanego rezonatora przewyższa wartość 20 GS/√W, natomiast pasmo rezonansowe jest bardzo szerokie - mała dobroć układu - 300. Powyższe cechy rezonatora są pożądane w impulsowej spektroskopii EPR.

Słowa kluczowe

EN

EPR spectroscopy; microstrip circuits; microwave resonator

PL

rezonator EPR; sprzężenie magnetyczne; rezonator helikalny

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 37, nr 4
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Mossakowski M.

autor

Koprowski J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza - University of Science and Technology, Department of Electronics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland,

Bibliografia

• [1] Lurie D.J.: Techniques and applications of EPR imaging, Electron Paramagnetic Resonance, 18, RSC, ed. The Royal Society of Chemistry, 2002
• [2] Vizmuller P.: RF design guide: systems, circuits, and equations, ARTECH HOUSE Inc., 1995, 218-219
• [3] Hyde J.S., Froncisz W.: Advanced EPR: Applications in biology and biochemistry, ed. by A. J. Hoff, Amsterdam, ELSEVIER, 1989, 277-306
• [4] Sadiku M.N.O.: Elements of electromagnetics, Oxford University Press 2001, 428
• [5] Galwas B.: Wielowrotniki i rezonatory mikrofalowe, Wydawn.Politechniki Warszawskiej, 1985
• [6] Wadell B.C.: Transmission line design book; Artech House Inc. 1991