ВУЗ:
Рубрика:
Настройку системы на оптимум можно производить либо по (11), либо по
(13). При оптимальной связи формула (6) преобразуется
8
2
0
1
0
τ
σ
∆
−=∆
gQ
f
для линейного приемника, (14)
9
2
0
1
0
τ
σ
∆
−=∆
gQ
f
для квадратичного приемника . (15)
Линейным приемником можно считать супергетеродин или
кристаллический детектор при уровне мощности, поступающей на него больше
. При уровне мощности, падающей на кристаллический детектор менее
, его можно считать квадратичным. В данной работе в качестве
генератора, питающего волноводный тракт, применяется клистронный
генератор малой мощности―ГК-4-19
мВт10
мВт1
(
)
мВтP 30
≈
. После ослабления,
вносимого в волноводный тракт с целью развязки элементов схемы друг от
друга, и потерь мощности в резонаторе и измерительных элементах мощность,
поступающая на детектор, ослабляется до величины около
и попадает в
интервал, в котором характеристика детектора носит переходный характер от
квадратичной к линейной. При этом оптимальная связь не может быть выбрана
точно и должна устанавливаться в интервале между двумя точными
значениями. Эта неопределенность, однако, не оказывает на измеряемую
величину сколько-нибудь существенного влияния. Это видно из сравнения
формулы (14)
и (15), численные коэффициенты в которых практически
совпадают. Поэтому погрешность, возникающая при расчете
мВт1
σ
∆
по
измеряемому значению
τ
∆ , реально не превышает 10%.
Экспериментально
τ
∆ измеряется в дб по показаниям аттенюатора :
изменение его затухания, которое нужно ввести (или вывести), чтобы
скомпенсировать
1
A
τ
∆ , обусловленное изучаемым воздействием, дает величину
дб
τ
∆ .
.log20
τ
τ
∆
=∆
дб
(16)
Для увеличения чувствительности в схему введено вспомогательное
плечо, включающее аттенюатор
и детектор . Величина сигнала на выходе
подбором затухания уравнивается с сигналом на выходе перед
воздействием на образец. Эта разность подается на чувствительный усилитель
И-37 с самописцем. При включении воздействия на образец (в данном случае
свет) сигнал разбаланса регистрируется на диаграмме.
2
A
2
Д
2
Д
2
A
1
A
Трансформаторы
и показанные на рис.2, служат для подстройки
коэффициентов связи резонатора с линией со стороны входа и выхода.
1
T
2
T
В торцевой стенке резонатора имеется отверстие для ввода пучка света,
освещающего образец. Осветитель снабжен механическим затвором,
позволяющим формировать импульс света с крутыми фронтами нарастания и
спада. Осветитель снабжен водяным тепловым фильтром и обеспечивает
световой
поток диаметром в плоскости расположения образца. мВт35 мм5
Через вторую торцевую стенку в резонатор вводится тефлоновый
стержень, позволяющий изменять резонансную частоту полости.
Настройку системы на оптимум можно производить либо по (11), либо по (13). При оптимальной связи формула (6) преобразуется f0 ∆τ ∆σ = − для линейного приемника, (14) 2 gQ10 8 f ∆τ ∆σ = − 0 0 для квадратичного приемника . (15) 2 gQ1 9 Линейным приемником можно считать супергетеродин или кристаллический детектор при уровне мощности, поступающей на него больше 10 мВт . При уровне мощности, падающей на кристаллический детектор менее 1мВт , его можно считать квадратичным. В данной работе в качестве генератора, питающего волноводный тракт, применяется клистронный генератор малой мощности―ГК-4-19 (P ≈ 30 мВт ) . После ослабления, вносимого в волноводный тракт с целью развязки элементов схемы друг от друга, и потерь мощности в резонаторе и измерительных элементах мощность, поступающая на детектор, ослабляется до величины около 1мВт и попадает в интервал, в котором характеристика детектора носит переходный характер от квадратичной к линейной. При этом оптимальная связь не может быть выбрана точно и должна устанавливаться в интервале между двумя точными значениями. Эта неопределенность, однако, не оказывает на измеряемую величину сколько-нибудь существенного влияния. Это видно из сравнения формулы (14) и (15), численные коэффициенты в которых практически совпадают. Поэтому погрешность, возникающая при расчете ∆σ по измеряемому значению ∆τ , реально не превышает 10%. Экспериментально ∆τ измеряется в дб по показаниям аттенюатора A1 : изменение его затухания, которое нужно ввести (или вывести), чтобы скомпенсировать ∆τ , обусловленное изучаемым воздействием, дает величину ∆τ дб . ∆τ дб = 20 log ∆τ . (16) Для увеличения чувствительности в схему введено вспомогательное плечо, включающее аттенюатор A2 и детектор Д 2 . Величина сигнала на выходе Д 2 подбором затухания A2 уравнивается с сигналом на выходе A1 перед воздействием на образец. Эта разность подается на чувствительный усилитель И-37 с самописцем. При включении воздействия на образец (в данном случае свет) сигнал разбаланса регистрируется на диаграмме. Трансформаторы T1 и T2 показанные на рис.2, служат для подстройки коэффициентов связи резонатора с линией со стороны входа и выхода. В торцевой стенке резонатора имеется отверстие для ввода пучка света, освещающего образец. Осветитель снабжен механическим затвором, позволяющим формировать импульс света с крутыми фронтами нарастания и спада. Осветитель снабжен водяным тепловым фильтром и обеспечивает световой поток 35 мВт диаметром 5 мм в плоскости расположения образца. Через вторую торцевую стенку в резонатор вводится тефлоновый стержень, позволяющий изменять резонансную частоту полости.