Ячейка для измерения диэлектрических характеристик материалов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике СВЧ и обеспеч ивает возможность измерения магнитных характеристик образцов. Ячейка представляет собой прямоугольный волноводный проходной резонатор (ПВПР) 1, на средней линии широкой стенки которого вьшолнено отверстие 2 для введения образца, закрьшаемое заглушкой 3 из проводящего материала. Держатель образцов, выполненньш в виде тонкого проводящего стержня 4, установлен в ПВПР 1 перпендикулярно его узкой стенке и снабжен на одном конце чашкой 5 из диэл. материала. Размеры чашки 5 и сквозного отверстия 7 в ее дне таковы, что образец 6 материала почти не соприкасается с ней. Вначале измеряется резонансная частота и добротность ПВПР 1 в отсутствие образца 6. Затем с помощью ленты 8 из проводящего материала , на которой жестко закреплен другой конец проводящего стержня 4, чашка 5 устанавливается под отверстие 2 и через него загружается образец 6 материала. Образец 6 в держателе образца с помощью ленты 8, перемещаемой фрикционным валом 12 в направляющих канавках 10, переводится в максимум зл.поля, и измеряются резонансная частота и добротность. По ним вычисляются диэл. параметры образца. При перемещении 1эбразца в максимум маги, поля измеряются его магн. характеристики. 3 ил. с € (Л со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1811

А1

0 С 01 R 27 26 (51) 4

Р/ P „/ е,; ,,ч ,1( и., Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АBTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4085183/24-09 (22) 01.07.86 (46) 23.03.88. Бюл. 9 11 .(72) Ю.А.Берлин, Е.А.Гильбух, Ю.Л.Комаровский и В.А.Линский (53) 621.317.335.3 (088 ° 8) (56) Гуса В. и Квасил.:Б. Радиотехника и электроника, т. 5, 1960, Р 5, с. 796-805.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1231474, кл. С 01 N 22/00, 1986. (54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике СВЧ и обеспечивает возможность измерения магнитных характеристик образцов. Ячейка представляет собой прямоугольный волноводный проходной резонатор (ПВПР)

1, на средней линии широкой стенки которого выполнено отверстие 2 для введения образца, закрываемое заглушкой 3 из проводящего материала.

Держатель образцов, выполненный в

/ виде тонкого проводящего стержня 4, установлен в ПВПР 1 перпендикулярно его узкой стенке и снабжен на одном конце чашкой 5 из диэл. материала.

Размеры чашки 5 и сквозного отверстия 7 в ее дне таковы, что образец

6 материала почти не соприкасается с ней. Вначале измеряется резонансная частота и добротность ПВПР 1 в отсутствие образца 6, Затем с помощью ленты 8 из проводящего материала, на которой жестко закреплен другой конец проводящего стержня 4, чашка 5 устанавливается под отверстие 2 и через него загружается образец 6 материала. Образец 6 в держателе образца с помощью ленты 8, перемещаемой фрикционным валом 12 в направляющих канавках 10, переводится в максимум эл.поля, и измеряются резонансная частота и добрбтность.

По ним вычисляются диэл. параметры образца. При перемешении образца в максимум маги. поля измеряются его маги. характеристики. 3 ил.

1383171

Изобретение относится к радиоизмерительной технике СВЧ и может быть использовано для измерения диэлектрических и магнитных характеристик материалов, в том числе при сверх5 малых объемах образца, например,для определения диэлектрических и магнитных характеристик новых твердых веществ, получаемых в лабораторных условиях г. малых и сверхмалых количествах.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения магнит- . ных характеристик образцов. 15

На фиг. 1 изображена конструкция ячейки для измерения диэлектрических характеристик материалов, на фиг.2— вид А. на фиг. 1, на фиг. 3 — лента . из проводящего материала с сечением в виде дуги, вариант выполнения.

Ячейка для измерения диэлектрических характеристик материалов содержит прямоугольный волноводный проходной резонатор 1, на средней линии 25 широкой стенки которого выполнено отверстие 2, закрываемое заглушкой 3 из проводящего материала, держатель в виде тонкого проводящего стержня 4, перпендикулярного узкой стенке прямоугольного волноводного проходного резонатора 1, на одном конце которого закреплена чашка 5 из диэлектрического материала с малыми потерями, высота которой такова,что почти вся образующая поверхность образца 6 не соприкасается с чашкой 5 и в цне чашки 5 выполнено сквозное отверстие 7 таким диаметром, что большая часть торцовой поверхности образца 6 не соприкасается с дном

40 чашки 5. Ячейка для измерения диэлектрических характеристик материалов снабжена лентой 8 из проводящего материала,жестко связанной (в том числе и электрически), с вторым концом проводящего стержня 4 держателя и имеющей электрический контакт с узкой стенкой, входящей в одну узкую поперечную щель 9 и выходящей в другую такую же щель 9, и установленной в направляющих канавках 10 с возможностью перемещения вдоль узкой стенки. При этом направляющие канавки 10 выполнены в верхней и нижней широких стенках в месте их схождения с узкой стенкой, с длиной канавок от одной узкой поперечной щели 9 до второй щели, с шириной направляющих канавок

10, большей толщины ленты из проводящего материала на величину допуска, обеспечивающего скользящую посадку ленты 8 из проводящего материала в направляющих канавках 10, с глубиной направляющих канавок 10, исключающей выход ленты 8 из проводящего материала направляющих канавок 10 и обеспечивающей ее выпрямление при неплоском сечении. Сама лента из проводящего материала выполнена, например, из пружинящего материала с поперечным сечением в виду дуги, длина которой меньше расстояния от дна нижней направляющей канавки 10 до дна верхней направляющей канавки 10 на величину допуска, обеспечивающего скольжение ленты 8 из проводящего материала по дну направляющих канавок 10.

Кроме того, на ленту 8 из проводящего материала может быть нанесена масштабная линейка 11.

Ячейка для измерения диэлектрических характеристик материалов работает следующим образом.

Вначале в прямоугольном волноводном проходном резонаторе 1 находится держатель без образца 6, например,в точке максимума электрического поля.

Заглушку З.из проводящего материала устанавливают в отверстие 2. Измеряют резонансную частоту f„ и добротность Я, Заглушку 3 из проводящего материала извлекают из отверстия 2.

Лента из проводящего материала и связанный с ней держатель приводятся в движение, например, посредством вращения подающего фрикционного вала 12. Лента 8 из проводящего материала, скользя в направляющих канавках 10 по поверхности узкой стенки, транспортирует держатель с чашкой 5 под отверстие 2. Образец 6 при помощи, например, вакуумного пинцета, загружается в чашку 5. Заглушка 3 из проводящего материала устанавливается в отверстие 2. Образец 6 в держателе транспортируется лентой

8 из проводящего материала, перемещаемой фрикционным валом 12 по направляющим канавкам 10 в нужную точку электромагнитного поля, например ,опять в максимум электрического поля.

Измеряют значения резонансной частоты f, и добротности Q,, по которым вычисляют диэлектрические парат метры образ ца .

13831 71

Фиг.2

Местомоложение образца определяют по масштабной линейке 11.

Перемещая образец .в максимум магнитного поля, аналогичным образом определяют магнитные характеристики образца.

Формула и э о б р е т е н и я

Ячейка для измерения диэлектрических характеристик материалов, содержащая прямоугольный волноводный проходной резонатор, в стенке которого выполнено отверстие для введения образцов, в котором размещается заглушка из проводящего материала, держатель образцов выполнен в виде тонкого металлического стержня, перпендикулярного узкой стенке, íà од— ном конце которого закреплена чашка из диэлектрика с малыми потерями, в дне которой выполнено дополнительное отверстие, при этом площадь сечения дополнительного отверстия составляет не менее 3/4 площади сечения образца, а высота чашки составляет не более 1/10 высоты образца, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения магнитных характеристик образцов, отверстие для введения образцов выполнено в широкой стенке прямоуголь-ного волноводного проходного резонатора, который снабжен лентой из проводящего материала, жестко связанной с концом тонкого металлического стержня, противоположным от конца с чашкой, и имеющей электрический контакт с узкой стенкой прямоугольного волноводного проходного резонатора, в которой выполнены поперечные щели для ввода и вывода ленты из проводящего материала внутрь прямоугольного волноводного проходного резонатора и из него, причем в широких стенках в месте их соединения.с узкой стенкой, в которой выполнены поперечные щели, выполнены направляющие канавки, в которых установлена лента из проводящего материала и которые имеют длину, равную расстоянию от одной поперечной щели до другой, причем размеры направляющих канавок и поперечных щелей обеспечивают сколь зящую посадку ленты из проводящего материала, а механизм перемещения ленты из проводящего материала расположен вне прямоугольного волноводного проходного ре зонатора.

1383171

Фиа3

Составитель А.Лысов

Редактор А.Ворович Техред А.Кравчук Корректор В.Бутяга

Заказ 1286/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4