Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 98 стр.

емкости согласованного коаксиального кабеля [275, 287, 289, 290].
     Соотношения (3.92) и (3.93) дают возможность определить диэлектрические
характеристики исследуемого образца в виде спектра комплексной диэлектрической
проницаемости ε*(ω).
     Важной особенностью временной спектроскопии диэлектриков является
возможность определить релаксационные характеристики образца прямо во временной
области.
     Таким образом, решая интегральное уравнение, находим величину функции
диэлектрического отклика Ф(t) для метода сосредоточенной емкости [23, 24, 289, 290, 299].
     Функцию φ(t) = Ф(t) + ε∞ можно связать с функцией макроскопической дипольной
релаксации Г(t) [284, 290, 293], которая является основополагающей в теории линейного
отклика.
     Экспериментальная реализация метода временной спектроскопии диэлектриков
состоит в применении рефлектометра, используемого для измерения неоднородности
коаксиальной линии. Рефлектометр содержит высокоскоростной генератор ступенчатого
напряжения и широкополосную регистрирующую систему с одно- или двухканальной
измерительной ячейкой. Для улучшения отношения сигнал/шум применяется метод
накопления. Кроме того, необходимо принять меры к стабилизации параметров системы в
процессе измерения [308].
     На рис. 34 приведена принципиальная схема двухканальной системы для временной
спектроскопии диэлектриков, которая позволяет записывать сигналы от эталонного и
измеряемого образцов. Диапазон частот системы составляет 100 кГц—10 ГГц.
     В работе [300] представлены методы увеличения полосы временной
диэлектрической        спектроскопии       с    использованием        метода     отбора
последовательных       значений      сигнала     переменной       временной     шкалой.
Последовательные сегменты переходных во времени процессов временной спектроскопии
отбираются с возрастающими временными интервалами, и весь переходный во времени
процесс преобразуется в частотном диапазоне с использованием преобразования Лапласа.
Приборные ошибки идентифицируются и контролируются исследованием паразитных
отраженных сигналов. Представлены результаты исследования водного раствора солей с
большой проводимостью. Получен непрерывный частотный спектр в диапазоне частот от
100 кГц до 5 ГГц и чтобы захватить весь отклик, шесть разрядов времени во
временной диэлектрической спектроскопии.




     Рис. 34. Принципиальная схема двухканальной системы для временной спектроскопии:
1 — образец, 2 — нагрузка 50 Ом, А, В — узлы отбора канала испытания, 3 — делитель
мощности, 4 — тунельный диод, 5 — осциллограф, 6 — интерфейс, 7 — компьютер, 8 —
принтер, 9 — графопостроитель [303].

      Точность измерения с помощью этого устройства составляет ±2% для ε' и ±5%
для ε" в диапазоне до 10 ГГц.

                                                                                      98