Высокотемпературный резонатор для исследования диэлектриков в инертной среде

ОПИСАНИЕ ИЗОЬЕВТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Советскиэ Социалистические РеспуЬлиэКомитет по делам иэоЬретений и сткрытн при Совете Министров СССРиоритетубликовано 18,И 1,1969. Бюллетеньта опубликования описания 19.Х 11,196 вторызобрете А. В, Антонов, В, Г, Батур В, Г. Смолий, И, Н Г, И, Гладышев, В, С. ДудаРЯЩ 11 рМихальчук и В, К. Моисеев11 ПА 1 11: 10ТХйИЧ,. 1 явите СОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ИНЕРТНОЙ СРЕДЕЙзобретение относится к устройствам для исследования температурной зависимости параметров диэлектриков в инертной среде при температуре от +20 до - 1600 С и может быть использовано в научных или практических измерениях диэлектрических характеристик е и 1 д б твердых диэлектриков.Известны конструкции высокотемпературных устройств для измерения параметров диэлектриков резонаторным методом в цилиндричес ких резонаторах в вакууме илп инертной среде.Такие устройства характеризуются малой производительностью и .низкой экономичностью. Это объясняется необходимостью разгер метизации рабочего объема резонатора при каждой смене партии исследуемых образцов диэлектриков. Перед разгерметизацией рабочего объема необходимо выдержать определенное время, чтобы его температура была 2 О близка к нормальной. После смены партии образцов надо достичь требуемой степени вакуума, затем постепенно подымать температуру и, наконец, заполнить рабочий объеи инертным газом. Этот процесс достаточно дли телен и сравним (если не больше) с длительностью рабочего дня,Предлагаемый высокотемпературный резонатор отличается тем, что он снабжен механизмом перемещения диэлектрических волно- чо водов, изменяющим глубину их погружения относительно отверстий связи. Это расширяет пределы измерения углов диэлектрических потерь,При смене партии образцов теряется лишь незначительное количество инертного газа и не требуется последующей вакуумной откачки рабочего объема резонатора, а также охлаждения и подъема его температуры,При измерениях параметров диэлектриков резонаторным способом диапазон измеряемых значений угла диэлектрических потерь ограничивается динамическим запасом чувствительности схемы измерения параметров объемных резонаторов. Так, например, для точного измерения малых значений угла диэлектрических потерь (порядка 10 э) необходимо иметь высокое значение добротности связи, Я связи Ячто обусловливает значительное переходное затухание резонатора (Ро,р ) 30 дб). Тем самым ограничивается нижний предел измеряемых углов диэлектрических потерь, так как при этом переходное затухание резко возрастает из-за увеличения затухания в измеряемом диэлектрике.Использование элементов регулирования связи резонатора в процессе нагрева позволяет исследовать температурные зависимости е и 1 д б высококачественных диэлектриков,во всем интервале температур, т, е, когда диэлектри 24880545 50 55 ческие потери (для подавляющего большинства материалов) от очень малых значенийпри комнатной температуре (1 р 6=10-4 - 10 д)возрастают до 1 д 6=10- 10 1 при температуре, близкой к точке плавления.На фиг. 1 представлен предлагаемый высокотемпературный резонатор для исследованиядиэлектриков в инертной среде; на фиг. 2 -винтовой механизм перемещения диэлектрического волновода,Описываемый резонатор содержит узел 1резонатора, перестраиваемый поршень 2, диэлектрический волновод 3, нагревательноеустройство 4, экраны 5 тепловой защиты, шлю.зовую камеру б, запираемую вакуумной задвижкой 7, загрузочное устройство 8, выполненное в виде плоского ротора с гнездом дляукладки образцов диэлектриков.Установка снабжена вакуумной системой,системой пуска инертного газа, а также системой охлаждения.Диэлектрический волновод 3 заходит в отверстие связи крышки 9 резонатора, В верхней своей части диэлектрический волновод несет прилагаемую к нему резьбовую втулку 10,припаянную к сильфону 11, который обеспечивает возможность осевого перемещения волновода 3 без нарушения вакуумной герметизации объема.Верхним концом волновод 3 входит в полость обычного прямоугольного волновода 12.На втулке 10 сидит коническая шестерня 13с резьбовой нарезкой. Вал 14 с сидящей наней конической шестерней 15, вращаясь, сообщает вращение шестерне 13, которая выполняет функции гайки. Шестерня 13 не можетвертикально перемещаться, поэтому она припомощи резьбовой нарезки перемещает диэлектрический волновод 3, тем самым изменяякоэффициент связи.Поршень 2 в исходном состоянии находитсяв крайнем нижнем положении, поэтому дискзагрузочного устройства может свободно по.ворачиваться вокруг своей оси. Вакуумная задвижка 7 находится в своем правом положении, Исследуемые образцы загружают черезлюк 1 б. Вращая ротор загрузочного устройства при помощи ручки 17, последовательноподводят под отверстие люка 16 все гнездадля образцов на роторе загрузочного устройства. После загрузки образцов люкб закрывается, и производится вакуумная откачкавнутреннего объема установки. После достижения достаточного вакуума включается нагревательное устройство 4 и продолжаетсявакуумная откачка. Затем нагревательное устройство выключается, и через патрубок 18 5 10 15 20 25 30 35 40 установка заполняется инертным газом. Поршень 2 из крайнего нижнего положения под" нимается вверх. Проходя через гнездо загрузочного устройства, поршень снимает с него образец диэлектрика 19 и вводит в рабочую часть резонатора. Включается нагревательное устройство 4 и изменяются параметры исследуемого образца на всех интересующих температурных режимах.При этом коэффициент связи регулируется указанным выше методом. После измерения первого образца диэлектрика поршень возвращается в крайнее нижнее положение, оставляя при этом образец в соответствующем гнезде на роторе загрузочного устройства. Ротор поворачивается на фиксированный угол так, что очередной образец становится над поршнем 2, находящимся в крайнем нижнем положении, и процесс измерения осуществляется описанным выше образом.После измерения всех образцов, которые находятся в загрузочном устройстве 8, поршень 2 снова возвращается в крайнее нижнее положение, вакуумная задвижка 7 перемещается влево и закрывает горловину 20, отделяя рабочий объем установки от шлюзовой камеры б. Открывается люк 1 б, заменяются образцы диэлектриков в загрузочном устройстве, и производится вакуумная откачка шлюзовой камеры и заполнение ее инертным газом. Вакуумная задвижка 7 отодвигается в свое крайнее правое положение, поршень 2 вводится в рабочую часть резонатора, по пути принимая на себя образец диэлектрика. Измерения производятся как описано выше. Таким образом, во .время перезарядки загрузочного устройства разгерметизируется только шлюзовая камера б, что устраняет необходимость охлаждения вакуумной откачки и заполнения новой порцией инертного газа основного объема установки. Предмет изобретенияВысокотемпературный резонатор для исследования диэлектриков в инертной среде, содержащий цилиндрический резонатор типа Нм, нагревательное устройство, систему вакуумной откачки, систему охлаждения и заполнения рабочего объема установки инертным газом, а также загрузочное устройство, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью расширения пределов измерения угла диэлектрических потерь, резонатор снабжен механизмами перемещения диэлектрических волноводов, изменяющими глубину их погружения относительно отверстий связи.аказ 3437/8 Тираж 480 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 ипографня, пр, Сапунова, 2