Спецпрактикум по сверхвысоким частотам. Гусев Ю.А. - 116 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

Работа № 12
ВРЕМЕННАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
Метод временной спектроскопии диэлектриков используется для измерения
диэлектрических свойств веществ в широком диапазоне частот от 10
-4
до 10
10
ГГц.
Основные соотношения, связывающие во временной спектроскопии сигнал
отклика и комплексные частотные зависимости свойств вещества, описаны в
работах [1-6].
Развитие автоматизации измерений оказало значительное влияние на
методику временной спектроскопии, в особенности в случае применения
современных анализаторов параметров цепи [7,8].
Рассмотрим связь между частотной и временной спектроскопией. При
выключении внешнего электрического поля функция спадания
поляризации
диэлектрической релаксации имеет вид
)(P
)t(P
)t(
0
=
α
, (1)
где
)(tP
— вектор поляризации в момент времени t,
)0(P
— вектор
поляризации в момент времени
t=0, т.е. перед выключением внешнего
электрического поля.
Вектор смещения
)(tD
и напряженность электрического поля
)(tE
связаны
соотношением [9-11]
∫
∞−
∞
−+=
t
'dt)'tt()'t(E)t()t(D
ϕε
, (2)
где производная
φ обозначена точкой. Функция
)t(P)t(E)t(D +=
0
ε
диэлектрического отклика
φ(t) имеет вид
)t(Ф)t(
+
=
∞
ε
ϕ
, (3)
[
]
)t()()t(Ф
αεε
−−=
∞
1
, (4)
α(t) — функция релаксации или функция спадания диэлектрической
поляризации.
Комплексная диэлектрическая проницаемость
ε*(ω) является аналогом φ(t):
[]
∫
∞
−==
0
dt)tiexp()t(i)t(Li)(*
ωϕωϕωωε
, (5) 
                                          Работа № 12

             ВРЕМЕННАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

    Метод временной спектроскопии диэлектриков используется для измерения
диэлектрических свойств веществ в широком диапазоне частот от 10-4 до 1010 ГГц.
Основные соотношения, связывающие во временной спектроскопии сигнал
отклика и комплексные частотные зависимости свойств вещества, описаны в
работах [1-6].
    Развитие автоматизации измерений оказало значительное влияние на
методику временной спектроскопии, в особенности в случае применения
современных анализаторов параметров цепи [7,8].
    Рассмотрим связь между частотной и временной спектроскопией. При
выключении внешнего электрического поля функция спадания поляризации
диэлектрической релаксации имеет вид

                                                   P(t )
                                  α(t )=
                                                   P(0 ) ,         (1)

    где P (t ) — вектор поляризации в момент времени t, P (0) — вектор
поляризации в момент времени t=0, т.е. перед выключением внешнего
электрического поля.
    Вектор смещения D (t ) и напряженность электрического поля E (t ) связаны
соотношением [9-11]

                                               t
                        D( t ) = ε ∞ ( t ) +   ∫ E ( t' )ϕ( t − t' )dt'
                                               −∞                         ,     (2)

    где производная φ обозначена точкой. Функция D ( t ) = ε 0 E ( t ) + P ( t )
диэлектрического отклика φ(t) имеет вид

                                ϕ ( t ) = ε ∞ + Ф( t ) ,              (3)

                          Ф( t ) = ( ε − ε ∞ )[1 − α ( t )] ,                 (4)

    α(t) — функция релаксации или функция спадания диэлектрической
поляризации.
    Комплексная диэлектрическая проницаемость ε*(ω) является аналогом φ(t):

                                                     ∞
                    ε * ( ω ) = iωL[ϕ ( t )] = iω ∫ ϕ ( t ) exp( −iωt )dt
                                                     0                          , (5)

Страницы