Устройство для измерения свойств материалов в свч диапазоне

Устройство предназначено для измерения свойств материалов в широком диапазоне температур в СВЧ диапазоне. Устройство содержит СВЧ-генератор, волноводы, излучающий и принимающий рупоры, установленные в тепловакуумной камере с имитатором солнечного излучения и поворотным устройством для установки образца материала. Имитатор солнечного излучения позволяет нагревать исследуемые образцы до различных температур. За счет ввода образца с помощью поворотного устройства последовательно в зону нагрева имитатора и в зону измерения между рупорами обеспечивается измерение температурных зависимостей свойств материала образца.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для определения оптических свойств материалов в СВЧ диапазоне измерения, в частности, используемых в радиотехнике.

Известно устройство, использующее СВЧ-генератор, для измерения различных физических свойств материалов (см. патент 2315290 С1; «Устройство для измерения физических свойств вещества», МПК G01N 22/00, 2006 г.)

Недостатком известного устройства является невозможность получения температурных зависимостей исследуемых материалов, что особенно важно для материалов, работающих в условиях изменяющихся тепловых режимов.

Прототипом к заявляемой полезной модели является «Автоматизированное устройство для измерения параметров материалов» (см. патент 2109272 С1, МПК G01N 22/00, 1996 г.).

Это устройство содержит СВЧ-генератор, волновод, соединенный с излучателем, выполненным в виде секториального рупора, блоки измерения и управления. Измерения параметров исследуемого материала с помощью автоматизированного устройства проводятся в заданном узком температурном интервале, что не позволяет измерять температурные зависимости свойств материалов в более широком диапазоне.

Задачей и техническим результатом полезной модели является создание устройства, обеспечивающего измерение температурной зависимости оптических свойств исследуемого материала в СВЧ диапазоне.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве, содержащем СВЧ-генератор, волноводы с излучающим и принимающим рупорами, блоки измерения и управления, а также образец исследуемого материала, волноводы с рупорами и образец исследуемого материала установлены в тепловакуумной камере с имитатором солнечного излучения, причем образец исследуемого материала расположен на поворотном устройстве с возможностью его последовательного перемещения сначала в зону нагрева солнечного имитатора, а затем при достижении заданной температуры в зону измерения между излучающим и принимающим рупорами.

На фигуре представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор СВЧ 1, волноводы 2, 3 с излучающим рупором 4 и принимающим рупором 5, соединенным через аналогово-цифровой преобразователь 6 с ЭВМ 7. Волноводы с рупорами и расположенный между ними образец 8 исследуемого материала помещены в вакуумной камере 9, оборудованной имитатором 10 солнечного излучения и поворотным устройством 11. Образец 8 исследуемого материала с помощью поворотного устройства 11 может располагаться сначала в зоне нагрева солнечного имитатора 10, а затем при достижении заданной температуры между рупорами 4 и 5. Требуемая температура образца обеспечивается имитатором 10 солнечного излучения.

Устройство работает следующим образом.

В вакуумной камере 9 устанавливается вакуум ~10^-3 мм.рт.ст. С помощью поворотного устройства 11 образец 8 исследуемого материала вводится в зону нагрева солнечного имитатора 10. Включается солнечный имитатор 10 и генератор СВЧ 1. После достижения образцом^: требуемой температуры образец поворотным устройством вводится между рупорами 4 и 5 волновода, и на ЭВМ 7 фиксируются результаты измерений.

Такая процедура повторяется для нескольких требуемых температур образца и строится зависимость свойств образца от его температуры.

Устройство для измерения свойств материалов в СВЧ диапазоне, содержащее СВЧ-генератор, волноводы с излучающим и принимающим рупорами, блоки измерения и управления, а также образец исследуемого материала, отличающееся тем, что волноводы с рупорами и образец исследуемого материала установлены в тепловакуумной камере с имитатором солнечного излучения, причем образец исследуемого материала расположен на поворотном устройстве с возможностью его последовательного перемещения сначала в зону нагрева солнечного имитатора, а затем при достижении заданной температуры в зону измерения между излучающим и принимающим рупорами.