Ячейка для измерения параметров жидких диэлектриков
Изобретение относится к технике измерений на СЕЧ. Цель изобретения - повышение чувствительности при измерении параметров жидких диэлектриков с большими потерями. Ячейка содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, внутри которого установлен диэлектри ческий стержневой резонатор (ДСР) 2, вьшолненный в виде тонкостенного капилляра со сквозным каналом 3, диаметр d которого выбран из условия dli/l/TS i где Л - длина рабочей волны; - действительная часть диэлектрической проницаемости жидкого диэлектрика , например воды, в диапазоне длин волн отрезка 1, При указанных соотношениях между d, и обеспечивается эффективное возбуждение и резог нанс поверхностных волн, распространяющихся вдоль капилляра с водой ( как по диэлектрическому волноводу и отражающихся от широких стенок отрезка 1. Сильная зависимость длины поверхностной волны от диэлектрических свойств раствора в кипилляре обеспечивает высокую чувствительность параметров резонанса к малым изменениям свойств раствора. 1 ил. сл 00 о со ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК. „,1 07315
А1 (5D 4 G 01 N 22 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3827 61 4/ 24-09 (22) 19, 12. 84 (46) 30. 04, 87, Бюл. У 16 (72) E.Â. Беляков и А.M. Храпко (53) 621. 317. 39 (088. 8) (56) Бензарь В.К. Техника СВЧ влагометрии. Минск: Высшая школа, 1974, с. 229, Измерение комплексной диэлектрической проницаемости жидкостей с использованием диэлектрического резонатора. 6 th Еиг ° Microwave conf
Microwave 76, Rome, 1976. Sevenoals, 1976, р.181-185. (54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТР0В ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель иэобретенияповышение чувствительности при измерении параметров жидких диэлектриков с большими потерями, Ячейка содержит отрезвк 1 прямоугольного волновода, 1, внутри которого установлен диэлектри, ческий стержневой резонатор (ДСР) 2, выполненный в виде тонкостенного капилляра со сквозным каналом 3, диа" метр d которого выбран из условия
d 3 /)Г где 4 — длина рабочей волны;
Я - действительная часть диэлектри" ческой проницаемости жидкого диэлектрика, например воды, в диапазоне длин волн отрезка 1, При указанных соотношениях между d il и Я обеспечиваетl ся эффективное возбуждение и резо.нанс поверхностных волн, распространяющихся вдоль капилляра с водой (как по диэлектрическому волноводу ) и отражающихся от широких стенок от- д резка 1. Сильная зависимость длины поверхностной волны от диэлектричес" ких свойств раствора в кипилляре обеспечивает высокую чувствительность С параметров резонанса к малым измене" ниям свойств раствора, 1 ил, I где Д вЂ” длина рабочей волны; — действительная часть диэлектрической проницаемости воды в данном диапазоне рабочих частот, Ячейка для измерения параметров жидких диэлектриков работает следующим образом, 30
При распространении СВЧ-сигнала в отрезке прямоугольного волновода 1 тонкостенный капилляр, незаполненный исследуемым диэлектриком, вносит незначительные потери и возмушение B 35
СВЧ-поле. При заполнении тонкостенного капилляра водой или водным раствором, имеющим высокое значение диэлектрической проницаемости в данном диапазоне (Я f 20-30 ), структу- 40 ра СВЧ-поля в отрезке прямоугольного волновода 1 меняется, В области тонкостенного калпиляра происходит к6нцентрация СВЧ-поля и уменьшение длины волны, а на поверхности капилля- 45 ра возбуждаются поверхностные волны (внутри объема диэлектрического стержневого резонатора 2 волны не распространяются вследствие больших потерь воды), При указанных соотно- 5О
Составитель 10. M
Редактор С. Лисина Техред Л.Сердюко
Формула изобретения
w Д/ / амонтов ва Корректор М, Демчик
Заказ 1624/42 Тираж 777 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
I 13
Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для определения знака и вели" чины гидратации молекул и ионов в волных растворах и диэлектрических свойств жидкостей в СВЧ-диапазоне.
Цель изобретения - повышение чувствительности при измерении параметров жидких диэлектриков с большими потерями.
На чертеже приведена конструкция ячейки для измерения параметров жидких диэлектриков с малыми потерями.
Ячейка для измерения параметров жидких диэлектриков содержит отрезок прямоугольного волновода 1, диэлектрический стержневой резонатор 2 в виде тонкостенного капилляра со сквозным каналом 3, диаметр d которого выбран из условия
07315 2 шениях между внутренним диаметром . сквозного канала 3, длиной волны и величиной диэлектрической проницаемости воды обеспечивается эффективное возбуждение и резонанс поверхностных волн, распространяющихся вдоль капилляра с водой (как по диэлектрическому волноводу ) и отражающихся от широких стенок отрезка прямоугольно>0 го волновода 1. Сравнительно невысокий коэффициент затухания поверхностных волн позволяет создавать в такой ячейке для водных растворов резонансы добротностью порядка 100 и амплитудой до 40 дБ, что позволяет использовать резонансную методику измерений, а сильная зависимость длины поверхностной волны от диэлектрических свойств раствора в кипилляре
20 обеспечивает высокую чувствительность параметров резонанса к малым изменениям свойства раствора, Ячейка для измерения параметров жидких диэлектриков, содержащая диэлектрический стержневой резонатор с сквозным каналом для введения исследуемого жидкого диэлектрика, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении параметров жидких диэлектриков с большими потерями, диэлектрический стержневой резонатор установлен внутри введенного отрезка прямоугольного волновода перпендикулярно
его широким стенкам, при этом диэлектрический стержневой резонатор выполнен в виде тонкостенного капилляра, диаметр d сквозного канала которого выбран из условия: где jl — длина рабочей волны;
Я вЂ” действительная часть диэлектрической проницаемости жидкого диэлектрика в диапазоне длин волн отрезка прямоугольного волновода °
