Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 85 стр.

UptoLike

Составители: 

85
Таблица 6
Таблица сравнения диэлектрических констант воды, измеренных разными методами
f
, МГц
250 500 900 1200 1500 1700 2000 2500 2800
λ
, см
- 60,0 33,3 25,0 20,0 17,65 15,0 12,0 -
Резонаторный
метод
80,38
0,79
80,33
2,23
80,19
4,01
80,02
5,33
79,81
6,67
79,64
7,51
79,36
8,82
78,78
10,91
78,09
12,97
Метод тонкого
образца
81,62
0,67
80,31
2,30
80,30
3,10
80,10
5,71
79,72
5,32
79,0
8,3
78,5
7,72
77,3
10,1
77,5
11,3
На основе вышеизложенного можно сделать следующие заключения:
1) Предложенный резонансный метод измерения диэлектрических констант с
использованием набора изготовленных четвертьволновых резонаторов со спиральными
внутренними проводниками можно использовать для измерения диэлектрических
параметров диэлектриков в диапазоне 200 - 2800 МГц.
2) Применение компенсационного принципа измерений дает возможность
измерять не только низкопотерные, но также и высокопотерные вещества.
3.3.4. Измерения диэлектрической проницаемости на частотах:
9584,6 МГц, 163,93 МГц, 37037,0 МГц
Для измерения диэлектрических характеристик диэлектриков на СВЧ существует
довольно большое количество методов, каждый из которых имеет свои преимущества и
недостатки. Основным недостатком почти всех методов является возможность только
дискретных измерений диэлектрической проницаемости относительно tgδ. Чтобы
избавиться от этого недостатка, была разработана схема установки, позволяющая
измерять как низко-, так и высокопотерные диэлектрики в области СВЧ.
Резонансный метод ( 6.9584
=
f МГц)
Введение в известной резонансной схеме дополнительного приема независимой
регулировки мощности в резонаторе и на детекторе позволяет проводить измерения
веществ,
δ
tg которых может меняться в широких пределах. Блок-схема рабочей
установки на этой частоте аналогична схеме, приведенной на рис.29.
Исследуемый образец, в виде стержня, помещается вдоль оси цилиндрического
резонатора (если образец жидкий, то он находится в стеклянном капилляре d = 1.5-2.5
мм с толщиной стенок 0.15±0.02 мм). Определение диэлектрических констант состоит в
измерении частотомером Ч2-32 резонансной частоты при помещении образца
(
)
0
f и
полуширины резонансной кривой
(
)
f
Δ
пустого резонатора и нагруженного.
Добротность резонатора определяется по формуле
f
f
Q
P
Δ
=
2
. Диэлектрические
параметры изучаемых образцов рассчитываются по следующим формулам:
                                                                             Таблица 6
        Таблица сравнения диэлектрических констант воды, измеренных разными методами


   f , МГц       250    500      900     1200    1500    1700    2000    2500    2800

    λ , см        -     60,0    33,3     25,0    20,0    17,65    15,0   12,0      -

Резонаторный    80,38   80,33   80,19   80,02    79,81   79,64   79,36   78,78   78,09
     метод       0,79   2,23    4,01     5,33    6,67     7,51    8,82   10,91   12,97

Метод тонкого   81,62   80,31   80,30   80,10    79,72    79,0    78,5   77,3    77,5
  образца        0,67   2,30    3,10     5,71    5,32     8,3     7,72   10,1    11,3


     На основе вышеизложенного можно сделать следующие заключения:
     1) Предложенный резонансный метод измерения диэлектрических констант с
использованием набора изготовленных четвертьволновых резонаторов со спиральными
внутренними проводниками можно использовать для измерения диэлектрических
параметров диэлектриков в диапазоне 200 - 2800 МГц.
     2) Применение компенсационного принципа измерений дает возможность
измерять не только низкопотерные, но также и высокопотерные вещества.


             3.3.4. Измерения диэлектрической проницаемости на частотах:
                           9584,6 МГц, 163,93 МГц, 37037,0 МГц

     Для измерения диэлектрических характеристик диэлектриков на СВЧ существует
довольно большое количество методов, каждый из которых имеет свои преимущества и
недостатки. Основным недостатком почти всех методов является возможность только
дискретных измерений диэлектрической проницаемости относительно tgδ. Чтобы
избавиться от этого недостатка, была разработана схема установки, позволяющая
измерять как низко-, так и высокопотерные диэлектрики в области СВЧ.


                           Резонансный метод ( f = 9584.6 МГц)

     Введение в известной резонансной схеме дополнительного приема независимой
регулировки мощности в резонаторе и на детекторе позволяет проводить измерения
веществ, tgδ которых может меняться в широких пределах. Блок-схема рабочей
установки на этой частоте аналогична схеме, приведенной на рис.29.
      Исследуемый образец, в виде стержня, помещается вдоль оси цилиндрического
резонатора (если образец жидкий, то он находится в стеклянном капилляре d = 1.5-2.5
мм с толщиной стенок 0.15±0.02 мм). Определение диэлектрических констант состоит в
измерении частотомером Ч2-32 резонансной частоты при помещении образца ( f 0 ) и
полуширины резонансной кривой (Δf ) пустого резонатора и нагруженного.
                                                          fP
     Добротность резонатора определяется по формуле Q =      . Диэлектрические
                                                         2Δf
параметры изучаемых образцов рассчитываются по следующим формулам:

                                                                                       85