Способ измерения мощности свч-излучения

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ, заключакндийсй во введении в поле Исследуемого СВЧ-излучения капилляра с жидкостью и ориентации его в направлении, совпадающем с. электрической составляющей этого излучения, о т л и ч а ю щ и йс я тем что, с целью повьшения чувствительности и быстродействия, в качестве жидкости используют боду, пропускают ее через капилляр, а мощность СВЧ-излучения определяют по изменению скорости истечения струй воды из капилляра при наличии и отсутствии СВЧ-излучения по градуиро-. вочньм кривым.

СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVSJNH

З1Я) G 01. R 21/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фие. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНЯТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ I (21) 3458388/18-09

: (22) 25.06.82 (46) 07.07.84. Бюл. У 25 (72) О.В. Бецкий, К.Д. Казаринов, А;В. Путвинский и В.С. Шаров (71) Ордена. Трудового Красного Зна- . мени институт радиотехники и элек троники АН СССР (53) 621.317,37(088.8)

:(56) . 1. Авторское свидетельство СССР

0» 466467, кл. G 01 R 21/06; 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 313168, кл. С 01 R 21/12, 1969 (прототип) . (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ

СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ, заключающийся во введении в поле исследуемого СВЧ-излучения капилляра с жидкостью и ориентации его в направлении, совпадающем с электрической составляющей этого излучения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, .s качестве жидкости используют воду, пропускают ее через капилляр, а мощность СВЧ-излучения определяют по изменению скорости истечения струи воды из капилляра при наличии и отсутствии СВЧ-излучения по градуиро-.,„ вочным кривым. е

1101750

Изобретение относится к технике измерения в СВЧ-диапазоне и может найти применение в радиотехнике и радиобиологии.

Известен пондеромоторный способ измерения мощности СВЧ-излучения, пу- 5 тем внесения в исследуемое СВЧ-поле диэлектрической пластины и определении мощности СВЧ-излучения по величине перемещения этой пластины (1) .

Однако данный способ, ввиду значи-®0 тельных размеров датчиков, обладает ограниченной пространственной разрешающей способностью измерения. Необходимость перемещения пондеромоторного датчика в процессе измерения не 15 позволяет применять этот способ в медико-биологических исследованиях при измерении мощности СВЧ-поля в упругих средах, таких как, например, жировые и мышечные ткани. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения мощности СВЧ-излучения, заключающийся во введении в Воле исследуемого СВЧ-излучения капилляра со 5 спиртом и ориентации его в направлении, совпадающем с электрической составляющей этого излучения (2) .

Однако известный способ измерения

30 мощности СВЧ излучения не обеспечивает высокую чувствительность и быстродействие.

Цель изобретения — повышение чувст вительности и быстродействия. 35

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения мощности СВЧ-излучения, заключающемуся во введении в поле исследуемого

СВЧ-изйуЖВ ф Капилляра с жидкостью и ориентации его в направлении, совпа дающем с электрической составляющей этого излучения, в качестве жидкости используют воду, пропускают ее через капилляр, а мощность СВЧ-излучения определяют по изменению скорости истечения струи воды из капилляра при наличии и отсутствии СВЧ-излучения по градуировочным кривым.

На фиг. 1 приведена конструкция ®0 устройства для измерения мощности

СВЧ-излучения на фиг. 2.- градуировочная кривая зависимости изменения скорости 4Ч истечения струи воды иэ капилляра (изменения высоты h h стол- 55 ба жидкости от мощности СВЧ-излучения); на Фиг. 3 - конструкция устройства для измерения мощности СВЧ-из-, лучения в упругих биологических тканях.

Устройство для измерения мощности СВЧ-излучения содержит капилляр

1 с водой 2, волновод 3.

Измерение распределения мощности

СВЧ-излучения для волны типа Н 0 на выходе прямоугольного волновода размерами 7,2х3,4 мм осуществляется следующим образом.

Капилляр 1 с внутренним диаметром

О, 1 мм и длиной около 10 мм располагают компланарно поперечному сечению г волновода 3 так, чтобы конец капилляра 1 выступал над верхней стенкой волновода 3 приблизительно на 5 мм.

Капилляр 1 ориентируют по направлению вектора электрического поля Е.

Пропуская через капилляр 1 воду 2, определяют скорость истечения струи воды из капилляра, которую, например, оценивают по высоте струи (h=

= 30 мм, ст 0,7 м/с). Затем включают источник СВЧ-излучения, которым в данном случае служит нагнетрон с длиной волны излучения 8,5 мм и выходной мощностью 100 мВт. Высота струи при включении СВЧ-излучения составила 40 мм, т.е. увеличение высоты струи bh = 10 мм, и соответственно 4Ч = 0,1 м/с.

По изменению скорости истечения струи до и после включения СВЧ-излучения судят о мощности СВЧ-излучения на выходе волновода 3 в месте расположения капилляра 1. Значения мощности СВЧ-излучения могут быть определены с помощью градуировочной кривой (фиг. 2), полученной экспериментально путем измерения высоты струи или скорости Ч для различных уровней мощности P. Как видно из фиг. 2, чувствительность данного способа измерения мощности СВЧ-излучения не хуже 10 мВт/мм для мощности 100 мВт.

Перемещая капилляр 1 вдоль широкой стенки волновода 3, по изменению высоты струи судят о распределении мощности СВЧ-излучения в сечении волновода 3.

Для измерения мощности СВЧ-поля в упругих биологических тканях (фиг.3) капилляр пропускают через исследуемый препарат мышечной ткани 4 и располагают его в плоскости, параллельной апертуре рупора 5. Пропускаемая через капилляр 1 вода 2 собирается в изме« рительный цилиндр 6, по изменению вы1101750

dV, м/с

dh,w

Л

20

10

1000 Юаж

Р, пдл7/см

100

Составителй P. Кузнецова

Редактор Н. Данкулич Техред T,Ìàòî÷êà Корректор С. Шекмар

Заказ 475ß/29

Тираж 7.11 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 соты наполнения его водой 2 в единицу времени оценивают скорость истечения струи из капилляра 1. Сравнивая ско: рости истечения струи.при облучении образца мьппечной ткани 4 и без облу-, чения, определяют мощность СВЧ-излучения в ткани на глубине расположе.ния капилляра.

Предлагаемый способ измерения мощности СВЧ-излучения является более чувствительным, по сравнению с известным, так как в качестве рабочей жидкости применяется вода, имеющая коэффициент поглощения СВЧ-излучения, пре. вышающей на 2-3 порядка коэффициент поглощения спирта.