Способ определения диэлектрической проницаемости материалов

(51)5 С 01 Р 27/26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР ИТЕТ РЫТИЯ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 2(53) б ов, в частности к измерению циэл рическои проницаемости. Пелью изобретения является повышение точности, Способ заключается в том, что плоскую поверхность диэлектрического материала облучают СВЧ-излучением переменной частоты, поляризованным в плоскости падения с гауссовым распределением мощности по сечению пучка, регистрируют отраженное излучение под двумя углами, один из которых больше, другой меньше угла падения, угол Брюстера определяют по наличию отраженного излучения равной интенсивности при двух углах регистрации и, исходя из величины угла Брюстера вычисляют ди-ФЭ электрическую проницаемость. 1 ип. Бюл. 1 э .1 0п рикладной йизик(56) ГоршковСоветское РадАвто рсксеУ 1193459, кл(54 К 01 (57 ТРИЧЕСРЕПЕЛЕНИЯ ДИЭЛЕСТИ 1 АТЕРИАПОВие относится кк их па раме т ров СПОСОБРОНИПАЕ Изобрете лектриче измерематериамость. Причем мого материала СВЧ пучком, по но плоскости и лучение одновр двумя углами, а другой меньш Б.рюстера Ьикси женного излуче ти при двух уг ионного типа л распределение ческого поля в ения, а личию о аруют по на ния равной лах приема. сивносазана ализа олна 1 еет г о еводапряжен сти электрим сечении лу опер ких пучков коалогичных им н нии евода. При и ечной аперту раницу разде людается ряд случая падения юли а ериалов наотличных от а двух м эЬфек тов плоской и боково лны, а именмешение СВЧ но ол.А,Конев и С,А.Тиханов21,317.3 (088.8) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для неразрушающего контроля диэлектрической проницаемостиматериалов в химической, радиотехнической и т,д. промышленности,Пель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже пок блок-схемаустройства для ре ции предлагаемого способа.Сущность способа состоит в том,что проводят облучение контролируемого материала электромагнитной СВЧволной переменной частоты, последова"тельно изменяют угол падения, регистрацию отраженного излучения.и определение угла Брюстера, по которому вьгчисляют диэлектрическую проницаеоблучение контролируепроизводят гауссовьм ляризованным параллельадения, отраженное иземенно регистрируют под один из которых больше, е угла пад уголпучка, распространение отраженногопучка под утлом, не равным углу падения, расщепление отраженного пучка надва пучка и т,д, Указанные эффектынаиболее сильно сказываются при внутреннем отражении и исключение припроведении измерений приводит к до-полнительной погрешности,Данный способ измерений диэлектрической проницаемости позволяет учитывать параметры зондирующих СВЧ пучков и, более того, основан на эФЖектерасщепления отраженного пучка на двапучка, распространяющихся под угламиЬоС относительно угла падения, Физически данный эффект объясняется тем,что пучки СВЧ волн (например, с гаус,совым распределением ) можно рассматривать как суперпозилпо набора плос.-ких .волн различных амплитуд и направлений. Поскольку амплитуда и Ааза отраженной плосковолновой компонентызависят от угла падения, т.е. дляразных компонент различны, отраженный пучок может распространяться подуглом, отличным от угла падения. Гсли угол падения СВЧ пучка, поляризованного параллельно плоскости падения, равен углу Брюстера после отражения формируются два пучка, распространяющихся под углом +ай,к углуБрюстера. Таким образом, показано,что величинац, определяется следующим соотношением;12 (Е(зпЫ) /" созйу (1) Кр (Кро) 1 к( )40где К - угол Брюстера;К, - волновое число в первой среде;211 - ширина пучка;В(в 1 пс )/ - производная от модуля коэЬЪициента отражения повп с,Такими образом, анализируя распределение электромагнитного поля отраженной СВЧ волны, угол Брюстера с высокой степенью точности можно зафиксировать по возникновению двух отраженныхпучков. Устройство содержит автоматичес - кий свип-генератор 1, блок 2 питания гене ратора, волноводно-лучевой переход 3, поляризатор 4, излучающую 5 и приемные б и 7 антенны в виде открытых коннов лучеводов, волно водно-лучевые переходы 8 и 9, приемники 10 и 11 излучения, компаратор 12 и диэлектрическую призму 13. Контролируемый материал 14 устанавливают на основание призмы 13.Способ осуществляют следующим об -разом.Пучок электромагнитных линейно-по - ляризованных параллельно плоскости падения электромагнитных волн переменной частоты направляют под углом на контролируемый материал через диэлектрическую призму. Изменяют угол падения и регистрируют отраженное из - лучение одновременно под двумя углами, один из которых меньше, а другой больше на 1 - 5 угла падения, Угол Брюстера Ьиксируют по наличию отраженного излучения равной интенсивности при двух углах приема и по известным соотношениям вычисляют диэлектрическую проницаемость.Формула изобретенияСпособ определения диэлектрической проницаемости материалов, заключающийся в том, что плоскую поверхность исследуемого материала облучают электромагнитной СВЧ-волной переменной частоты, последовательно изменяют угол падения, регистрируют отраженное излучение и определяют угол Брюстера, исходя из величины которого вычисляют диэлектрическую проницаемость,о тл и ч а ю щ и й .с я тем, что, с целью повышения точности измерений, облучение материала производят СВЧ га-. уссовым пучком, поляризованным параллельно плоскости падения, отраженное излучение одновременно регистрируют под двумя углами, один из которых больше, а другой меньше угла падения, а угол Брюстера определяют по наличию отраженного излучения равной интенсивности при двух углах приема.1550436 Составитель В.Стуканереда Техред М,Дидык Корректор С.111 евкун Редакто НТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ЗаказВНИИПИ 0 ,Тосударственно11303 аж 550 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5