Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 92 стр.

UptoLike

Составители: 

92
Рис. 31. Схема установки для измерения методом свободного пространства: 1 — блок
питания, 2 — генератор СВЧ, 3 — модулятор, 4 — полноводный ответвитель, 5 — волномер, 6 —
детектор, 7 — усилитель, 8 — переменный аттенюатор, 9 — передающая рупорная антенна,
10 — измерительная ячейка с микрометрическим устройством, 11 — приемная рупорная
антенна, 12 — детектор, 13 — усилитель, 14 — самопишущее устройство.
Высокочастотная энергия излучается на поверхность жидкости рупорной антенной с
диэлектрической линзой, и отраженный сигнал принимается приемной антенной.
Коэффициент отражения измеряется в зависимости от толщины слоя жидкости,
изменяемой с помощью микрометрической системы.
Зависимость коэффициента отражения от толщины жидкости имеет ряд
максимумов и минимумов. Расстояние между максимумом и минимумом равно λ
ж
/2.
Коэффициент поглощения α определяется из выражения:
SL
)S)(L(SL
)naexp(
ж
=
111
λ
, (3.70)
где п целое число, L и S коэффициенты отражения в максимуме и минимуме.
Определив α и λ
ж
ε' и ε", вычислим по формулам:
,"
,sin'
ж
ж
ж
ж
=
+
=
π
αλ
λ
λ
ε
θ
π
αλ
λ
λ
ε
2
2
2
2
0
2
1
(3.71)
где θугол падения.
Рис. 32. Схема установки для измерения методом свободного пространства (нормальное
падение волны): 1 — блок питания, 2 — генератор, 3 согласующий трансформатор, 4 —
гибридное соединение, 5 — рупорная антенна, 6 — диэлектрическая линза, 7 — измерительная
ячейка, 8 — индикатор перемещения, 9 — переменный аттенюатор, 10 — короткозамыкающий
поршень, 11 —детектор, 12 — индикатор.
      Рис. 31. Схема установки для измерения методом свободного пространства: 1 — блок
питания, 2 — генератор СВЧ, 3 — модулятор, 4 — полноводный ответвитель, 5 — волномер, 6 —
детектор, 7 — усилитель, 8 — переменный аттенюатор, 9 — передающая рупорная антенна,
10 — измерительная ячейка с микрометрическим устройством, 11 — приемная рупорная
антенна, 12 — детектор, 13 — усилитель, 14 — самопишущее устройство.

     Высокочастотная энергия излучается на поверхность жидкости рупорной антенной с
диэлектрической линзой, и отраженный сигнал принимается приемной антенной.
Коэффициент отражения измеряется в зависимости от толщины слоя жидкости,
изменяемой с помощью микрометрической системы.
     Зависимость коэффициента отражения от толщины жидкости имеет ряд
максимумов и минимумов. Расстояние между максимумом и минимумом равно λж/2.
     Коэффициент поглощения α определяется из выражения:

                                      1 − SL − ( 1 − L )( 1 − S )
                   exp( na λ ж ) =                                  ,       (3.70)
                                                 L− S

где п — целое число, L и S — коэффициенты отражения в максимуме и минимуме.
      Определив α и λж ε' и ε", вычислим по формулам:
                                        2
                                      ⎞ ⎡ ⎛ αλ ж ⎞ ⎤
                                                  2
                               ⎛λ
                        ε ' = ⎜⎜ 0    ⎟⎟ ⎢1 − ⎜  ⎟ ⎥ + sin 2 θ ,
                               ⎝ λж    ⎠ ⎢⎣ ⎝ 2π ⎠ ⎦⎥                   (3.71)
                                       2
                              ⎛ λ ⎞ ⎛ αλ ж ⎞
                        ε " = ⎜⎜   ⎟⎟ ⎜ −   ⎟,
                              ⎝ λж ⎠ ⎝    π ⎠

где θ — угол падения.




      Рис. 32. Схема установки для измерения методом свободного пространства (нормальное
падение волны): 1 — блок питания, 2 — генератор, 3 — согласующий трансформатор, 4 —
гибридное соединение, 5 — рупорная антенна, 6 — диэлектрическая линза, 7 — измерительная
ячейка, 8 — индикатор перемещения, 9 — переменный аттенюатор, 10 — короткозамыкающий
поршень, 11 —детектор, 12 — индикатор.

                                                                                      92