【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子顺磁共振，尤其涉及一种电子顺磁共振探头及电子顺磁共振谱仪。
技术介绍
1、电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance，epr)谱仪中的一个重要单元便是金属探头。
2、金属探头包括谐振腔，谐振腔在整个epr谱仪测试中所起到的作用是：将微波桥发射机输入的微波信号在待测样品所在的区域转换为振荡磁场来激发待测样品的电子自旋发生跃迁，并将携带epr信号的电磁场信号转换为一个可以测量的微波信号传输至微波桥接收机中。
3、谐振腔内的具体情况为：微波信号进入谐振腔后，会在腔内空间产生交变电场和磁场，待测样品在交变电场中会由于介电损耗而吸收微波能量，这一方面会导致谐振腔的q值减小，另一方面会使待测样品发热，都是不利因素，因此在设计时要尤其关注。此外，只有交变磁场能够引起顺磁共振，因此在设计谐振腔时，对样品区域的要求是磁场尽可能强。
4、目前所采用的谐振腔，结构复杂，且制作成本高。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电子顺磁共振探头及电子顺磁共振谱仪，结构简单，制作成本低，且主谐振腔内的磁场均匀性好，磁场强度大。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种电子顺磁共振探头，电子顺磁共振探头包括：金属探头本体；
3、所述金属探头本体包括沿第一方向依次排列的第一副谐振腔、第一间隙、主谐振腔、第二间隙和第二副谐振腔；
4、所述第一副谐振腔与所述主谐振腔通过所述第一间隙连通；所述主谐振腔
5、所述第一副谐振腔的深度、所述第一间隙的深度、所述主谐振腔的深度、所述第二间隙的深度和所述第二副谐振腔的深度均与所述金属探头本体的厚度相等；
6、所述主谐振腔用于容纳待测样品；
7、所述主谐振腔的边界包括间隔且相对设置的第一圆弧和第二圆弧；所述第一圆弧的弧长与所述第二圆弧的弧长相等，所述第一圆弧与所述第二圆弧均在第一圆形中，所述第一圆弧与所述第二圆弧关于第一对称轴对称，所述第一对称轴与所述第一方向平行；
8、所述第一副谐振腔的边界与所述第二副谐振腔的边界关于所述第一圆形的第二对称轴对称，所述第二对称轴所在的直线与所述第一方向垂直。
9、可选的，所述第一副谐振腔的边界包括第三圆弧；
10、所述第三圆弧所在圆的半径与所述第一圆形的半径相等。
11、可选的，所述第一副谐振腔的边界包括第四圆弧、第五圆弧和第一曲线；
12、所述第四圆弧与所述第五圆弧间隔分布且位于第二圆形中；所述第二圆形的圆心与所述第一圆形的圆心相同；所述第四圆弧的弧长与所述第五圆弧的弧长相等；所述第四圆弧的第一端与所述第一曲线的第一端连接，所述第五圆弧的第一端与所述第一曲线的第二端连接；所述第四圆弧和所述第五圆弧均位于所述第一曲线靠近所述主谐振腔的一侧；所述第一曲线为抛物线；所述抛物线的顶点与所述第一圆形的圆心的连线与所述第一方向平行。
13、可选的，所述第一副谐振腔的边界还包括第六圆弧和第七圆弧；
14、所述第六圆弧的第一端与所述第四圆弧的第一端连接，所述第六圆弧的第二端与所述第一曲线的第一端连接；
15、所述第七圆弧的第一端与所述第五圆弧的第一端连接，所述第七圆弧的第二端与所述第一曲线的第二端连接。
16、可选的，所述金属探头本体的长度小于或等于20mm；
17、所述金属探头本体的宽度小于或等于10mm。
18、可选的，本实施例提供的电子顺磁共振探头还包括介质板和微带线；
19、所述介质板位于所述金属探头本体的一侧；
20、所述介质板与所述金属探头本体相距设定距离；
21、所述介质板包括凹槽，所述凹槽用于容纳所述微带线；
22、所述微带线用于接收脉冲电流以产生交变磁场。
23、可选的，本实施例提供的电子顺磁共振探头还包括样品管；
24、所述样品管设置于所述主谐振腔内；
25、所述样品管用于容纳待测样品。
26、可选的，本实施例提供的电子顺磁共振探头还包括至少一个可调节支撑杆；
27、所述金属探头本体还包括与所述可调节支撑杆数量相等的第一通孔；
28、所述可调节支撑杆位于所述第一通孔中，所述可调节支撑杆用于支撑所述金属探头本体。
29、可选的，本实施例提供的电子顺磁共振探头还包括屏蔽罩；
30、所述屏蔽罩环绕部分所述金属探头本体和所述介质板；
31、所述屏蔽罩包括第二通孔和第三通孔；所述第二通孔与所述第三通孔相对设置；
32、所述第二通孔在所述介质板上的正投影与所述第三通孔在所述介质板上的正投影重合；所述第二通孔在所述介质板上的正投影覆盖所述样品管在所述介质板上的正投影。
33、根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子顺磁共振谱仪，该电子顺磁共振谱仪包括本专利技术任意实施例提供的电子顺磁共振探头。
34、本专利技术实施例提供了一种电子顺磁共振探头，该电子顺磁共振探头包括金属探头本体。金属探头本体包括沿第一方向依次排列且连通的第一副谐振腔、第一间隙、主谐振腔、第二间隙和第二副谐振腔。主谐振腔的边界包括间隔且相对设置的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与第二圆弧均在第一圆形中，第一圆弧与第二圆弧关于第一对称轴对称，第一对称轴与第一方向平行。主谐振腔用于容纳待测样品，可实现对待测样品进行epr检测，可见，本实施例提供的电子顺磁共振探头，可对待测样品进行epr检测，且具有结构简单，便于制作，可降低制作成本的特点。本实施例通过在主谐振腔的两侧设置第一副谐振腔和第二副谐振腔，可使主谐振腔产生的磁通量经过第一副谐振腔和第二副谐振腔后再返回至主谐振腔内，从而提高主谐振腔的磁通量，提高待测样品的epr检测效果。设置第一副谐振腔的边界与第二副谐振腔的边界关于第一圆形的第二对称轴对称，可使主谐振腔的磁通量分布更为均匀。综上，本实施例提供的电子顺磁共振探头，结构简单，制作成本低，且主谐振腔内的磁场均匀性好，磁场强度大。
35、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
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1.一种电子顺磁共振探头，其特征在于，包括：金属探头本体；
2.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述第一副谐振腔的边界包括第三圆弧；
3.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述第一副谐振腔的边界包括第四圆弧、第五圆弧和第一曲线；
4.根据权利要求3所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述第一副谐振腔的边界还包括第六圆弧和第七圆弧；
5.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述金属探头本体的长度小于或等于20mm；
6.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，还包括介质板和微带线；
7.根据权利要求6所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，还包括样品管；
8.根据权利要求6所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，还包括至少一个可调节支撑杆；
9.根据权利要求7所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，还包括屏蔽罩；
10.一种电子顺磁共振谱仪，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电子顺磁共振探头。
【技术特征摘要】
1.一种电子顺磁共振探头，其特征在于，包括：金属探头本体；
2.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述第一副谐振腔的边界包括第三圆弧；
3.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述第一副谐振腔的边界包括第四圆弧、第五圆弧和第一曲线；
4.根据权利要求3所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述第一副谐振腔的边界还包括第六圆弧和第七圆弧；
5.根据权利要求1所述的电子顺磁共振探头，其特征在于，所述金属探头...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆地群，黄得顺，胡江波，张跃，吴俊峰，石致富，许克标，贺羽，
申请(专利权)人：国仪量子技术合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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