L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅲ）——L波段谐振腔的研制

波谱学杂志

L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅲ）——L波段谐振腔的研制

郑莹光1, 董凤霞1, 许静2, 徐玉书2, 沈尔中3, 吴可4, 丛建波4, 张东日5

1.吉林大学分析测试中心; 2.吉林大学原子与分子物理研究所; 3.吉林大学理论化学研究所, 吉林长春 130023; 4.军事医学科学院放射医学研究所, 北京 100850; 5.延边大学物理系, 吉林延吉 133002

收稿日期:2003-01-13 修回日期:2003-03-24 出版日期:2003-09-05 在线发表日期:2003-09-05
作者简介:郑莹光（1945-），女，北京人，研究员,从事ESR研究
基金资助:
国家自然科学基金重点资助项目（29935080）.

DEVELOPMENT OF L-BAND THREE DIMENSIONAL ESR IMAGING SYSTEM（Ⅲ）——Development of L Band Resonator

ZHENG Ying-guang1, DONG Feng-xia1, XU Jing2, XU Yu-shu2, SHEN Er-zhong3, WU Ke4, CONG Jian-bo4, ZHANG Dong-ri5

1.Analysis and Measurement Center, Jilin University, 2.Institute of Atom and Molecule Physics Jilin University, \=3.Institute of Theoretical Chemistry, Jilin U
niversity, Changchun 130023, China; 4.Institute of Radiation Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Beijing 100850, China; 5.Department of Physics, Yanbian University, Yanji 133002, China

Received:2003-01-13 Revised:2003-03-24 Published:2003-09-05 Online:2003-09-05
Supported by:
国家自然科学基金重点资助项目（29935080）.

摘要/Abstract

摘要：

描述了一个用于生物样品L波段ESR成像用的谐振腔,讨论了在制作、设计过程中几个值得注意的问题，该腔为3-环2-裂缝再进入式谐振腔，可检测直径为20 mm长30 mm的H₂O样品. 空腔的共振频率为1.05 GHz. 腔的Q值是样品中水含量的函数，无载Q大于1 000. 用插入侧臂的耦合环得到谐振腔与微波桥之间的匹配，确定了耦合环直径的最佳值，对无载腔其值约为腔臂直径的1/3，而对有载腔其值约等于腔臂的直径. 用该腔检测了样品中TEMPO氮氧自由基的空间分布.

关键词: 电子自旋共振, 3-环2-裂缝再进入式谐振腔, L波段, ESR成像

Abstract:

This paper describes the development of an L-band resonator for ESR imaging, some problems encountered in the process of designing and manufacturing are discussed. The resonator is a 3-loop 2-gap re-entrant resonator with a physical size that can accommodate H₂O samples up to 20 mm in diameter and 30 mm in length. The resonance frequency of the unloaded resonator was 1.05 GHz. The Q factors of the resonator were measured under different sample (water) loading. The Q factor for the empty resonator was greater than >1 000. Matching between the resonator and the microwave bridge was obtained with a coupling loop inserted in one of the two lateral arms. The optimal diameter of the coupling loop was determined experimentally. For the unloaded cavity this value was about one third of the arm diameter, while for the loaded cavity it was nearly equal to that of the cavity arm. Using this resonator, we obtained the spatial distribution of TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl) nitroxide radicals in a sample tube.

Key words: ESR, re-entrant resonator, L-band, ESR Imaging

中图分类号:

O482.53

郑莹光1, 董凤霞1, 许静2, 徐玉书2, 沈尔中3, 吴可4, 丛建波4, 张东日5. L波段三维ESR成像系统的研制（Ⅲ）——L波段谐振腔的研制[J]. 波谱学杂志.

ZHENG Ying-guang1, DONG Feng-xia1, XU Jing2, XU Yu-shu2, SHEN Er-zhong3, WU Ke4, CONG Jian-bo4, ZHANG Dong-ri5. DEVELOPMENT OF L-BAND THREE DIMENSIONAL ESR IMAGING SYSTEM（Ⅲ）——Development of L Band Resonator[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance.

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