Устройство для измерения диэлектрической проницаемости веществ

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВЕЩЕСТВ , содержащее генератор электромагнитного излучения, к выходу которого подсоединен поляризатор, а также последовательно соединенные анализатор, приемник излучения и регистратор , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, на оптической оси между поляризатором и анализатором установлены два делителя луча для размещения между ними к онтролируемого образца из исследуемого вещества, а также введены два последовательно установленных уголковых поворота, I причем вход первого уголкового поворота соединен с третьим плечом (Л первого делителя луча, а выход второго уголкового поворота - с третьим плечом второго делителя луча.

СОЮЗ COBETCHHX СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1(50 G Ol R 27/26,1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (.21) 3439905/18-09 (22) 14.05.82 (46) 30.09 ° 83. Бюл. М 36 (72) В ° А. Конев, Н.Н. Пунько, Н.В. Любецкий и С.A. Тиханович (71) .Институт прикладной физики

АН Белорусской ССР (53) 621.317.738(088.8) (56) 1. Бахтин B.Ä. Определение диэлектрической проницаемости по отношению амплитуд Е-компонент отраженной и прошедшей через диэлектрик волн.

Изв. ВУЗов.- Радиотехника, 1969,.

12, Р 6, с. 643.

2. Пунько Н.Н. и др. Эллипсометрическая установка для контроля толщины диэлектрических покрытий в коротковолновой части миллиметрового диапазона.- Дефектоскопия, 1980, Р 6, с. 104 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 4 167 A (54 ) (5 7) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВЕЩЕСТВ, содержащее генератор электромагнитного излучения, к выходу которого подсоединен поляризатор, а также последовательно соединенные анализатор, приемник излучения и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на оптической оси между поляризатором и анализатором установлены два делителя луча для размещения между ними контролируемого образца из исследуемого вещества, а также введены два последовательно установленных уголковых поворота, причем вход первого уголкового по- 9 ворота соединен с третьим плечом первого делителя луча, а выход второго уголкового поворота — с третьим плечом второго делителя луча.

1045167 1O

Изобретение относится к радиотех- ническим измерениям и может применяться для измерения диэлектрической проницаемости веществ, Известен измеритель диэлектрической проницаемости плоскопараллель 5 ных диэлектрических пластин, в котором осуществляется разделение отраженной от контролируемого образца и прошедшей электромагнитных волн на ортгональные составляющие, поляризованные в плоскости падения и пер-. пендикулярной ей, и опрецеление отношения их амплитуд 1 ), Недостатками данного устройства являются низкая"точность при изме- 15 рении веществ с малой диэлектрической проницаемостью, а также сложность процесса измерений, заключающаяся в необходимости последовательного .выделения и измерения четырех ортогонально поляризованных составляющих (двух в прошедшей волне и двух в отраженной)..

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля толщины илй диэлектрической проницаемости пленок в коротковолновой части миллиметрового диапазона, содержащее последовательно соединенные генератор элек- Зо тромагнитного излучения, поляризатор, контролируемый образец, анализатор, приемник излучения и регистрирующее устройство Г2 ). .Однако данное устройство имеет низкую точность при измерении веществ с малой диэлектрической. проницаемостью, обусловленную малой величиной, коэффициента отражения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор электромагнитного излучения, к выходу которого подсоединен поляризатор, а также последовательно соеди-45 ненные анализатор, приемник излуче-, ния и регистратор, введены два делителя луча на оптической оси между поляризатором и анализатором, а также два последовательно установленных 5g уголковых поворота, причем вход перного уголкового поворота соединен с третьим плечом первого делителя луча, а выход второго уголкового поворотас третьим плечом второго делителя луч d °

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора 1 электромагнитного излучения, поляризатора 2 первого делителя 3

ВНИИПИ Заказ 7547/48

Филиал ППП "Патент", г. луча на ортогональные составляющие, первого 4 и второго 5 уголкового поворотов, контролируемого образца 6 из исследуемого вещества второго делителя 7 луча, анализатора 8, приемника 9 излучения и регистратора 10.

Устройство работает следующим образом. амплитудно-модулированная волна от генератора 1 электромагнитного излучения проходит через поляризатор

2, после которого становится линейно поляризованной и попадает в делитель 3 луча на две ортогональные составляющие. В делителе 3 луча установлена под углом 45 к оси распространения волны одномерная поляризационная проволочная, решетка, причем направления проволочек решетки установлены под углом 45О к плоскости поляризации электромагнитной волны.

Составляющая электромагнитной волны, параллельная направлению проволочек решетки делителя 3 луча, отражается и попадает в опорный канал, а составляющая, перпендикулярная направлениям проволочек, проходит через решетку и взаимодействует с контролируемым образоцом 6 из исследуемого вещества. Прошедшая провзаимодей-. ствовавшая) через контролируемый образец 6 составляющая проходит через решетку, установленную идентично первой во втором,целителе 7 луча, а опорная составляющая, отразившись от металлических уголковых поворотов

4 и 5 и решетки делителя 7 луча, сме шивается в одном канале с провзаимодействовавшей составляющей. Вращая анализатор 8, который одновременно поворачивает и приемник 9 излучения, выделяют ортогональные составляющие, соответствующие большой и малой полуосям эллипса поляризации, и определяют отношение их амплитуд с помощью регистратора 10. Отмечая положение вращающегося анализатора 8 при фиксации большой оси эллипса поляризации,, определяют значение азимута.

Высокая точность измерений предла-. гаемым устройством достигается за счет регистрации абсолютного фазового набега, полученного одной ортогональной составляющей, прошедшей через исследуемое вещество, относительно другой, прошедшей этот же путь в воздухе. В базовом способе все электромагнитное излучение взаимодействует с исследуемым веществом, поэтому измеряемый эффект, т.е. изменение его параметров, всегда меньше. Изменение параметров особенно мало для веществ с малой диэлектрической проницаемостью.

Тираж 710 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4