Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе

Авторы патента:

G01R29/12 - для измерения электростатических полей

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и обеспечивает повышение быстродействия. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1, модулятор 2, направленный ответвитель, открытый резонатор (ОР), блок 5 локального возмущения поля в ОР, блок 6 индикации , состоящий из детектора 7, усилителя 8 и запоминающего осциллографа 9, коммутатор 10, состоящий из коммутаторов 11, 12, блок синхронизации 13 и импульсньй блок питания 14. ОР образован зеркалом 3 с прямоугольной щелью связи-и зеркалом 4 в виде ленточной дифракционной решетки (ЛДР). Блок 5 выполнен в виде параллельно расположенных проволочной дифракционной решетки, радиопрозрачной диэл. пластины толгциной ,1/2, в которой выполнены ячейки, заполненные смесью газов, .и ЛДР. Перемещая блок 5 вдоль оси, соединяющей центры зеркал 3, 4, добиваются настройки исследуемого ОР в резонанс с колебанием. Отраженный от ОР сигнал поступает на модулятор яркости луча ЭЛТ запоминающего осциллографа. Коммутаторы 11, 12 осуществляют подачу разности потенциала, достаточной для пробоя газовой смеси ячеек, на соотв. пару элементов дифракционных решеток блока 5. В момент пробоя снижается добротность ОР и, следовательно , увеличивается коэфф. отрас жения от входа ОР. В результате экран запоминающего осциллографа 9 засвечивается. Характер поля проявляется в виде световых областей. 1 3.д. ф-лы, 2 ил. (Л СА:) О1 to 4 о СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5I)4 G 01 R 29/12!

13„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторском свидкткльствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3989556/24-09 (22) 11.12.85 (46) 15. 11.87. Бюл. ¹- 42 (71) Институт радиофизики и электроники АН УССР (72) Б.М,Булгаков, Ю,И.Леонов, А,И.Фисун и А.М,Фурсов (53) 621.317.628 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 384170, кл. Н 01 $ 3/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 286004, кл. G 01 R 29/ 14, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В ОТКРЫТОМ

РЕЗОНАТОРЕ (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и обеспечивает повышение быстродействия. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1, модулятор 2, направленный ответвитель, открытый резонатор (OP), блок 5 локального возмущения поля в ОР, блок 6 индикации, состоящий из детектора 7, усилителя 8 и запоминающего осциллографа 9, коммутатор 10, состоящий из коммутаторов 11, 12, блок синхронизации 13 и импульсный блок питания

SU 1352409 А 1

14. OP образован зеркалом 3 с прямоугольной щелью связи-и зеркалом 4 в виде ленточной дифракционной решетки (ЛДР). Блок 5 выполнен в виде параллельно расположенных проволочной дифракционной решетки, радиопрозрачной диэл. пластины толщиной /4 d.< ) /2, в которой выполнены ячейки, заполненные смесью газов, и ЛДР. Перемещая блок 5 вдоль оси, соединяющей центры зеркал 3, 4, добиваются настройки исследуемого OP в резонанс с колебанием. Отраженный от OP сигнал поступает на модулятор яркости луча ЭЛТ запоминающего осциллографа.

Коммутаторы 11, 12 осуществляют подачу разности потенциала, достаточной Q для пробоя газовой смеси ячеек, на соотв. пару элементов дифракционных решеток блока 5. В момент пробоя снижается добротность ОР и, следовательно, увеличивается коэфф. отражения от входа OP. В результате экран запоминающего осциллографа 9 засвечивается. Характер поля проявляется в виде световых областей, 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

135 >2409

Изобретение относится к измерениям на СВЧ, предназначено для экспериментального исследования пространственной структуры электромагнитного поля в открытых резонаторах и может быть использовано для визуализации полей в резонансных системах электровакуумных и твердотельных приборов СВЧ.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для визуализации электромагнитного поля в открытых резонаторах; на фиг ° 2 схема открытого резонатора.

Устройство для визуализацин электромагнитного поля в открытом резонаторе содержит СВЧ-генератор 1, модулятор 2, открытый резонатор, содержащий первое зеркало. 3 и второе зеркало 4 в виде ленточной дифракционной решетки, блок 5 локального возмущения поля в открытом резонаторе, блок 6 индикации, детектор 7, усилитель 8, запоминающий осциллограф 9, блок 10 коммутации, первый коммутатор 11, управляющий перемещением зонда вдоль оси Х, второй коммутатор 12, блок 13 синхронизации, импульсный блок 14 питания, радиопрозрачную диэлектрическую пластину 15 с ячейками 16, проволочную дифракционную решетку 17, защитные диэлектрические пластины 18 и 19.

Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе (OP) работает следующим образом.

Сигнал с СВЧ-генератора 1 модулируется по амплитуде модулятором 2 и подается на вход исследуемого ОР, образованного зеркалом 3 с прямоугольной щелью связи и зеркалом 4 в виде ленточной отражательной дифракционной решетки, которое входит в состав блока 5 локального возмущения поля в OP. Перемещая последний, как единое целое, вдоль оси, соединяющей центры обоих зеркал 3 и 4, добавляются настройки исследуемого OP в резонансе на один из возможных типов колебания. Отраженный от входа

OP в момент резонанса сигнал подается на вход блока 6 индикации, где детектируется детектором 7, огибающая сигнала усиливается усилителем 8 и поступает на модулятор яркости луча

40 ния прямоугольной щели связи откры45 того резонатора, а выход вспомога50

55!

ЭЛТ запоминающего осциллографа 9, Одновременно с помощью первого и второ>о коммутаторов 11 и 12, перекл>очак>щнх напряжение импульсного блока l4 питания с одной ячейки 3 на другую, производится пространственное сканирование пробного тела, возникающего при подаче с импульсного блока 14 питания на соответствующую пару элементов дифракционных решеток 4, 5 разности потенциалов, достаточной для пробоя вазовой смеси, заполняющей ячейку 16. Блок 13 синхронизирует развертку осциллографа 9 с переключением первого и второго коммутаторов 11 и 12. В момент возникновения пробного тела происходит рассеяние поля OP на нем, что сопровождается падением добротности Я „

ОР, а следовательно, подобно нашему случаю включения OP в режиме "На отражение", увеличением коэффициента отражения от входа в резонатор. В результате огибающая сигнала, поступающая на модулятор ЭЛТ, увеличивается (при отсутствыи зонда ЭЛТ заперта), ЭЛТ открывается, и экран осциллографа засвечивается, При этом светлые места экрана ЭЛТ соответствуют участкам поперечного сечения OP в которых после отлично от нуля, а темные вЂ” областям, в которых поле отсутствует.

Формула и 3 о б р е т е н и я

1 ° Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор, модулятор и направленный ответвитель, выход основного плеча котороvo является выходом для подсоединетельного плеча подключен к входу блока индикации, блок синхронизации, выходы которого соединены соответственно с синхронизирующими входами блока индикации, и блок локального возмущения электромагнитного поля в открытом резонаторе, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, блок локального возмущения выполнен в виде параллельно расположенных проволочной. дифракционной решетки, радиопрозрачной диэлектрической пластины толщилой Л/4 /2, где Л вЂ” длина волI 3 .i 2409 рого коммутаторов, выходы которых подсоединены соответственно к элементам проволочной и ленточной дифракционной решеток и соответствующим входам блока синхронизации.

Составитель В.Ежов

Редактор Л.Веселовская Техред ll.Ceðäþêoíà Корректор Г.Решетник

Заказ 5563/45 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ны излучения в открытом резонаторе, в которой выполнены ячейки, заполненные смесью газов, и ленточной дифракционной решетки, причем элемен.) ты проволочной дифракционной решетки параллельны широким сторонам пря-, моугольной щели связи, а элементы ленточной дифракционной решетки перпендикулярны элементам проволочной дифракционной решетки, а также введены первый и второй коммутаторы и импульсный блок питания, выходы которого соединены соответственно с упвавляющими входами первого и вто- )5

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве смеси газов для заполнения ячеек используется смесь газов гелия и неона при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Гелий 65-75

Неон 35-25

Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано для измерения постоянного и медленно меняющегося электрического поля в проводящей среде

Устройство для измерения поверхностного потенциала // 1345144

Устройство для регистрации векторных свойств электрического поля объекта // 1343361

Изобретение относится к электроизмерительной технике, является усовершенствованием изобретения по а.с

Устройство для измерения потенциала заряженных слоев // 1341593

Измерительный преобразователь напряженности электрического поля в проводящей среде // 1337831

Устройство для охранной сигнализации // 1336798

Измеритель напряженности электростатического поля // 1325379

Способ определения пространственного распределения потенциала в плоскопараллельном диэлектрике // 1314819

Устройство для измерения электризуемости текстильных волокон // 1314285

Изобретение относится к текстильной -промышленности, а именно к области физико-химических измерений

Устройство для измерения напряженности импульсного электрического поля по трем ортогональным направлениям // 1308946

Изобретение относится к области электроизмерений, является дополнительным изобретением к авт.св

Прибор "гел" для измерения межатомно-молекулярного электрического поля // 2110807

Изобретение относится к приборам, измеряющим электрические и электромагнитные поля

Способ измерения потенциала на поверхности диэлектрических образцов и устройство для его осуществления // 2118830

Изобретение относится к физике, в частности к методам измерения электрического потенциала на поверхности диэлектрических образцов

Измеритель заряда статического электричества // 2196339

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, может быть использовано для контроля объемного заряда статического электричества в потоках движущихся диэлектрических жидкостей (светлых нефтепродуктов) или в потоках аэродисперсных сред

Устройство для измерения напряженности статического и квазистатического электрического поля // 2199761

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения напряженности статического и квазистатического электрического поля при проведении метеорологических, геофизических, биоэнергетических исследований, а также для оценки экологического состояния поверхности Земли и атмосферы

Способ измерения напряженности электрического поля // 2200330

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью

Устройство для измерения напряженности электростатического поля // 2212678

Способ измерения напряженности электрического поля // 2214611

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности электрического поля в широком пространственном диапазоне с повышенной точностью

Бесконтактный способ определения потенциалов заряженной поверхности объекта и устройство для его осуществления // 2223511

Измеритель электрического потенциала со сканированием // 2225622

Способ измерения параметров остаточного заряжения плоских диэлектриков // 2231804

Изобретение относится к электротехническим измерениям, предназначено для измерения поверхностной плотности реального (полного) заряда и его среднего положения, а также поверхностных плотностей эффективных зарядов плоских диэлектриков и может быть использовано при диагностике остаточного заряжения различных диэлектрических материалов (электретов)