Открытый резонатор для измерения параметров диэлектриков при нагреве

)5 АТЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС РЕТ И ПИ ственное ду рас- зерка- адиуса АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) А.В.Литовченко и В,А.Шатунов (56) Авторское свидетельство СССР М 365112, кл. Н 01 Р 9/20, 1971.Авторское свидетельство СССР М 1762265, кл, 6 01 й 22/00, 1990, (54) ОТКРЪТЫЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ ПРИ НАГРЕВЕ(57) Использование; изобретение относится к технике измерения диэлектрических свойств материалов и предназначено для измерения относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь материалов на сверхвысоких стах при нагреве образца, Сущность,Изобретение относится к технике измерений диэлектрических свойств материалов на сверхвысоких частотах при нагреве образца.Цель изобретения - упрощение устройства и устранение зависимости измерений от метеоусловий и времени суток.Указанная цель достигается тем, что в открытом резонаторе, содержащем сфери ческое зеркало, плоское зеркало-нагреватель с образцом и источник тепловой энергии, концентратором которой на образец является сферическое зеркало, в качестве источчика тепловой энергии используют кольцевой нагреватель с рефлектором, причем внутренний диаметр рефлектора на 20 - 40% превышает диаметр каустики с месте 1800334 А 1 изобретения: между сферическим и плоским зеркалами открытого резонатора введен дополнительный кольцевой нагреватель с рефлектором, излучение которого отражается сферическим зеркалом резонатора и направляется им на наружную поверхность образца, причем внутренний диаметр рефлектора на 20 - 40% больше диаметра каустики в месте расположения рефлектора, а расстояние между раскрывом рефлектора и сферическим зеркалом составляет 20-45% радиуса кривизны зеркала. Применение открытого резонатора с дополнительным кольцевым нагревателем позволяет производить измерения диэлектрических свойств в интервале температур 100 - 600 С в зависимости от величины относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь и их температурных коэффициентов,его расположения, а расстояние меж крывом рефлектора и сферическим лом составляет от 20 до 45% р кривизны сферического зеркала,Конструкция открытого резонатора показана на чертеже.Сферическое охлаждаемое зеркало 1 и плоское зеркало-нагреватель 2 образуют полусферический открытый резонатор, связанный через волновод 3 и отверстие связи в центре сферического зеркала с измерительной аппаратурой (на чертеже не показана). Образец 4 расположен на плоском зеркале - нагревателе 2. Вокруг плоского зеркала 2 с образцом 4 расположен кольцевой нагреватель 5, состоящий из рефлектора 6 и нагревательного элемента 7, Плоское1800334 40 45 50 55 зеркало 2 соединено с узлом настройки 8. Кольцевой нагреватель 5 расположен между сферическим 1 и плоским 2 зеркалами таким образом, что его излучение, отраженное от сферического зеркала 1, практически полностью попадает на поверхность образца 4 (ход лучей показан на чертеже стрелками), а внутренний диаметр кольцевого нагревателя на 20-40 С превышает диаметр каустической поверхности 9 в месте расположения нагревателя, Расстояние между раскрывом рефлектора 6 и сферическим зеркалом 1 составляет 20 - 45радиуса кривизны зеркала 1. Термопары 10 и 11 установлены с двух сторон образца в контакте с его нижней и верхней поверхностями.Работает резонатор следующим образом, Вначале его без образца настраивают в резонанс на частоту измерения перемещением плоского зеркала 2 с помощью узла настройки 8 и замечают положение зеркала и коэффициент передачи резонатора при резонансе. Затем образец 4 укладывают на зеркало и вновь настраивают резонатор в резонанс. Изменение положения плоского зеркала дает информацию об относительной диэлектрической проницаемости, а изменение коэффициента передачи - о тангенсе угла диэлектрических потерь материала образца, Температура поверхностей образца контролируется двумя термопарами - первая термопара 10 (неподвижная) встроена в плоское зеркало 2, вторая термопара 11 (подвижная) вводится в соп рикосновение с верхней поверхностью образца. Включают нагреватель, встроенный в плоское зеркало (на чертеже не показан). После установления термодинамического равновесия в образце, когда показания термопар перестают изменяться во времени, включают дополнительный нагреватель 5, излучение ко- торого отражается от сферического зеркала 1 5 на образец 4, Мощность, подаваемую на дополнительный нагреватель 5, увеличивают до тех пор, пока показания подвижной термопары 11 не сравняются с показаниями термопары 10, что свидетельствует о постоянстве 10 температуры по толщине образца, После этого подвижную термопару 11 выводят за пределы каустики 9, настраивают резонатор в резонанс и определяют положение плоского зеркала и коэффициент передачи резонатора.15 Затем изменяют мощность, подаваемую нанагреватель плоского зеркала, и повторяют операции уравновешивания температур и измерения положения плоского зеркала и коэффициента передачи резонатора.20 Формула изобретения Открытый резонатор для измерения параметров диэлектриков при нагреве, содер жащий сферическое зеркало и плоскоезеркало - нагреватель, предназначенное для размещения образца, источник тепловой энергии, концентратором которой на образец является сферическое зеркало, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, вкачестве источника тепловой энергии используют кольцевой нагреватель с рефлектором, причем внутренний диаметр рефлектора на 20 - 40% превышает диаметр 35 каустики в месте его расположения, а расстояние между раскрывом рефлектора и сферическим зеркалом составляет 20-45 радиуса кривизны сферического зеркала.1800334 Х ююл ФРАУ Составитель А.Литовченкодактор С,Кулакова Техред М.Моргентал Коррек исин Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 эказ 1159 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5