Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 87 стр.

UptoLike

Составители: 

87
Метод частичного заполнения сечения волновода
( 6.9584
=
f МГц и 4.16393
=
f МГц)
Этот метод является одной из модификаций метода, основанного на измерении
импеданса образца, расположенного в измерительной линии.
Методика измерений состоит в следующем. Определяется величина
X
Δ
смещения поршня, фиксирующее положение минимума тока в линии без образца и с
образцом. При этом регистрируется величина тока в максимуме стоячей волны без
образца
max
J и в минимуме с образцом
min
J . Из этих величин, при условии
квадратичности характеристики детектора, рассчитываются
ε
и
ε
по формулам:
22
2
5.021
vu
u
l
+
+=
π
λ
ε
,
22
2
0
5.02
vu
v
+
=
π
λ
ε
,
(3.63)
где
22
2
4
ln75.12
YB
B
d
a
u
в
+
+=
λ
πα
,
22
2
YB
Y
a
v
в
+
=
λ
,
=
+
=
7,5,3
0
2
1
2
1
n
n
n
λ
α
,
a
- размер широкой стенки волновода,
d
- диаметр образца.
Величины
B
и Y находятся непосредственно из измерений:
Δ= xtgB
g
λ
π
2
,
1
1
min
max
=
J
J
Y
.
Точность определяемых данным методом
ε
и
ε
зависит от точности
измеряемых экспериментальных величин YB
в
,,,
0
λ
λ
.
Измеряемые образцы помещались в стеклянные капилляры с толщиной стенок
0,1-0,15 мм и диаметром 0,8 мм (для f = 16393,4 МГц) и 1,2 мм (для f = 9584,6 МГц).
Результаты, полученные на описанных установках, на частотах 9581 МГц и 16393
МГц согласуются с литературными, что можно видеть из таблиц 8, 9.
                   Метод частичного заполнения сечения волновода
                          ( f = 9584.6 МГц и f = 16393.4 МГц)

     Этот метод является одной из модификаций метода, основанного на измерении
импеданса образца, расположенного в измерительной линии.
     Методика измерений состоит в следующем. Определяется величина ΔX
смещения поршня, фиксирующее положение минимума тока в линии без образца и с
образцом. При этом регистрируется величина тока в максимуме стоячей волны без
образца J max и в минимуме с образцом J min . Из этих величин, при условии
квадратичности характеристики детектора, рассчитываются ε ′ и ε ′′ по формулам:

                                 ⎡ ⎛ λl ⎞ 2 ⎤ u
                       ε ′ = 1 + ⎢2⎜ ⎟ + 0.5⎥ 2 2 ,
                                 ⎢⎣ ⎝ π ⎠   ⎥⎦ u − v                             (3.63)
                               ⎡ ⎛ λ0 ⎞   2
                                             ⎤ v
                        ε ′′ = ⎢2⎜    ⎟ + 0.5⎥ 2        ,
                               ⎢⎣ ⎝ π ⎠      ⎥⎦ u − v
                                                      2



     где
                                                   4a        λв         B
                          u = 2 ∑ − 1 .75 ln            +2        ⋅         ,
                                                  πα         d        B +Y2
                                                                       2


                                 λв         Y
                         v=2          ⋅         ,
                                  a       B +Y2
                                              2


                                           ⎡                    ⎤
                                           ⎢                    ⎥
                                    ∞
                                           ⎢      1            1⎥ ,
                          ∑     = ∑ ⎢                         − ⎥
                                 n =3,5, 7
                                           ⎢ n 2 + ⎛⎜ 2α   ⎞ n⎥
                                                    ⎜λ     ⎟⎟
                                           ⎢                    ⎥
                                           ⎣        ⎝ 0     ⎠   ⎦


a - размер широкой стенки волновода, d - диаметр образца.
     Величины B и Y находятся непосредственно из измерений:

                                     ⎛ 2π    ⎞                        1
                              B = tg ⎜    Δx ⎟ ,           Y=                .
                                     ⎜λ      ⎟                    J max
                                     ⎝ g     ⎠                          −1
                                                                  J min

      Точность определяемых данным методом ε ′ и ε ′′ зависит от точности
измеряемых экспериментальных величин λ0 , λв , B, Y .
      Измеряемые образцы помещались в стеклянные капилляры с толщиной стенок
0,1-0,15 мм и диаметром 0,8 мм (для f = 16393,4 МГц) и 1,2 мм (для f = 9584,6 МГц).
      Результаты, полученные на описанных установках, на частотах 9581 МГц и 16393
МГц согласуются с литературными, что можно видеть из таблиц 8, 9.




                                                                                          87