Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 89 стр.

                  Метод вариации толщины образца ( f = 37037.0 МГц)

      Рабочая установка состоит из стандартных узлов, за исключением измерительной
ячейки, которая является термостатируемым отрезком прямоугольного волновода
17x10 мм, закрытого фторопластовой пластиной снизу. Исследуемый образец
помещается в ячейку. Внутренняя часть ячейки и поршень покрыты Au толщиной 0,08
мм. Длина хода поршня и соответственно высота столба образца выбираются в
соответствия с длиной волны и коэффициентом поглощения. В непосредственной
близости от фторопластовой перегородки расположен направленный ответвитель,
регистрирующий только отраженную энергию.
      Измерение производится следующим образом. Поршень из своего исходного
самого нижнего положения плавно поднимается вверх. В зависимости от толщины слоя
образца, находящегося между фторопластовой перегородкой и нижней поверхностью
поршня, показания индикатора тока проходят через максимум и минимум.
Максимальные показания соответствуют такой толщине слоя, при которой отражения
волн от нижней и верхней его поверхностей совпадают по фазе. При увеличении
толщины слоя амплитуда осцилляции уменьшается, стремясь к некоторому
постоянному значению, соответствующему слою бесконечной толщины, при котором
волна, отраженная от верхней границы, затухает, не доходя до нижней поверхности
раздела. В нашей установке использован оптический длинномер типа ИВВ-2,
позволяющий производить отсчет с точностью до 0,005 мм.
      Расчет диэлектрических параметров ε ′ и ε ′′ производится по формулам
[109,110]:
                                       2            2            2
                                ⎛λ     ⎞ ⎛ λ0 ⎞ ⎛ αλ0 ⎞
                         ε ′ = ⎜⎜      ⎟⎟ + ⎜⎜ ⎟⎟ − ⎜ ⎟ ,
                                ⎝ λε    ⎠ ⎝ λc ⎠ ⎝ 2π ⎠
                                                                             (3.64)
                                                 αλ2
                                        ε ′′ =     0
                                                     ,
                                                 πλε
где λε - длина волны в образце.
     Постоянная затухания α определяется из соотношения:

                                           1                 1
                                             αnλε =                      ,
                                           2                ⎛ J      ⎞
                                                         th⎜⎜ max    ⎟
                                                                     ⎟
                                                            ⎝ J∞     ⎠

где J max - показания индикаторного прибора в каком-либо максимуме, J ∞ - показания
прибора при «бесконечной» толщине образца и n - число полуволн, укладывающихся
между положениями поршня, соответствующим показаниям прибора J max и J ∞ . Для
учета влияния затухания на экспериментально наблюдаемую λε были использованы
поправочные графики.
     В таблице 10 приведены результаты измеренных значений ε ′ и ε ′′ в сравнении с
литературными.




                                                                                      89