ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ИНЕРТНОЙ СРЕДЕ Советский патент 1969 года по МПК H01P7/06 G01R27/26 

Изобретение 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 tg6 твердых диэлектриков.

Известны конструкции высокотемпературных устройств для измерения параметров диэлектриков резонаторньш методом в цилиндрических резонаторах в вакууме илп инертной среде.

Такие устройства характеризуются малой производительностью и низкой экономичностью. Это объясняется необходимостью разгерметизации рабочего объема резонатора при каждой смене партии исследуемых образцов диэлектриков. Перед разгерметизацией рабочего объема необходимо выдержать определенное время, чтобы его температура была близка к нормальной. После смены партии образцов надо достичь требуемой степени вакуума, затем постепенно подымать температуру и, наконец, заполнить рабочий объем инертным газом. Этот процесс достаточно длителен и сравним (если не больше) с длительностью рабочего дня.

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 ) необходимо иметь высокое значение добротности связи, Q связи QO, что обусловливает значительное переходное затухание резонатора (пер 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 s и tg6 высококачественных диэлектриков во всем

ческие потери (для подавляющего большинства материалов) от очень малых значений при комнатной температуре () возрастают до tg6 10 2-iQ-i при температуре, близкой к точке плавления.

На фиг. 1 представлен предлагаемый высокотемпературный резонатор для исследования диэлектриков в инертной среде; на фиг. 2 - винтовой механизм перемещения диэлектрического волновода.

Описываемый резонатор содержит узел 1 резонатора, перестраиваемый порщень 2, диэлектрический .волновод 3, нагревательное устройство 4, экраны 5 тепловой защиты, шлю.зовую камеру 6, запираемую вакуумной задвижкой 7, загрузочное устройство 8, выполненное в виде плоского ротора с гнездом для укладки 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, прииаянную к сильфону 11, который обеспечивает возможность осевого неремещения волновода 3 без нарушения вакуумной герметизации объема.

Верхним концом волновод 5 входит в полость обычного прямоугольного волновода 12.

На втулке 10 сидит коническая щестерня 13 с резьбовой нарезкой. Вал 14 с сидящей на ней конической шестерней 15, вращаясь, сообщает вращение щестерне 13, которая выполняет функции гайки. Шестерня 13 не может вертикально перемещаться, поэтому она при помощи резьбовой нарезки иеремещает диэлектрический волновод 3, тем самым изменяя коэффициент связи.

Порщень 2 в исходном состоянии находится в крайнем нижнем положении, поэтому диск загрузочного устройства может свободно поворачиваться вокруг своей оси. Вакуумная задвижка 7 находится в своем правом положении. Исследуемые образцы загружают через люк 16. Вращая ротор загрузочного устройства при помощи ручки 17, последовательно подводят под отверстие люка 16 все гнезда для образцов иа роторе загрузочного устройства. После загрузки образцов люк 16 закрывается, и производится вакуумная откачка внутреннего объема установки. После достижения достаточного вакуума включается нагревательное устройство 4 и продолжается вакуумная откачка. Затем нагревательное устройство выключается, и через патрубок 1б

установка заполняется инертным газом. Поршень 2 из крайнего нижнего положения поднимается 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 порщнем 2, находящимся в крайнем нижнем положении, и процесс измерения осуществляется описанным выще образом.

После измерения всех образцов, которые находятся в загрузочном устройстве 8, порщень 2 снова возвращается в крайнее нижнее положение, вакуумная задвижка 7 перемещается

влево и закрывает горловину 20, отделяя рабочий объем установки от щлюзовой камеры 6. Открывается люк 16, заменяются образцы диэлектриков в загрузочном устройстве, и производится вакуумная откачка щлюзовой

камеры и заполнение ее инертным газом. Вакуумная задвижка 7 отодвигается в свое крайнее правое положение, порщень 2 вводится в рабочую часть резонатора, по пути принимая на себя образец диэлектрика. Измерения производятся как описано выще. Таким образом, во время перезарядки загрузочного устройства разгерметизируется только щлюзовая камера 6, что устраняет необходимость охлаждения вакуумной откачки и заполнения новой порцией инертного газа основного объ&ма установки.

Предмет изобретения

Высокотемпературный резонатор для исследования диэлектриков в инертной среде, содержащий цилиндрический резонатор типа , нагревательное устройство, систему вакуумной откачки, систему охлаждения и заполнения рабочего объема установки инертным газом, а также загрузочное устройство, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения угла диэлектрических потерь, резонатор снабжен механизмами перемещения

диэлектрических волноводов, изменяющими глубину их погружения относительно отверстий связи.

К Вакуумноми насосу

.

А-А

3

аг.2