Ячейка для измерения диэлектрических параметров твердых диэлектриков Советский патент 1977 года по МПК G01R27/26 

(54) ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к измерению диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь, и может использоваться при неразрушающих методах контроля диэлектрических материа- лов и изделий.

Известна ячейка для измерения диэлектрических параметров твердых диэлектриков, содержащая цилиндрический резонатор с отверстиями связи и соосным отверстием для введения образца l.

Однако это устройство характеризуется необходимостью измерения геометрический размеров образца, что существенно снижает точность определения диэлектрической црон1гиаемости и тангенса угла и, кроме того, связано со сложностью, долговременностыо и трудоемкостью определения рас четных соотношений параметров.

Цель изобретения «- повышение точности нш 4ерений при ускорении процесса измере

НИИ

,Для этого в ячейке для измерения диэлектрических параметров твердых диэлектриков, содержащей цилиндрический резонатор с

отверстиями связи и соосным отверстием для введения образца, цилиндрический резонатор выполнен с дополнительным полым металлическим стшканом, соосно прикрепленным к торцу цилиндрического резонатора, при этом высота полого металлического стакана равна высоте цилиндрического резонатора, а соотношение нх диаметров

i 4E

««

II I . U

Do ,

2 i Bmn

где B - диаметр Ш1линдричнского резонатора, заполненного средой с диэлектрической проницаемостью Е ;

В - диаметр полого металлического стакана, заполненного средой с Д11электри- ческой проницаемостью « Вт а и Втп, - корни функции Бесселя, определяющие распределение полей в соответствующих резонаторах.

На чертеже изображена предлагаемая ячейка.

Ячейка для из шрения диэлектрических параметров твердых диэлектриков содержит ципиндрический резонатор 1 CDj.) с отверс- тиями связи и соосным отверстием ( d ) для введения образца. Цилиндрический резонатор 1 выполнен с дополнительным полым металлическим стаканом 2 (Sj.) соосно прикрепленным к торцу цилиндрического резонатора 1, при этом размеры цилин дрического резонатора 1 и полого метапли. ческого стакана 2 выбраны из условия равенства резонансных частот до введения исследуемого диэлектрика. Цилиндрический резонатор 1 и полый металлический стакан 2 (каждый) заполнены текучими средами с различными коэффициентами диэлектрической проницаемости ((И€2 )ис малыми диэлектрическими потерями (например, одной средой может быть воэдух, а другойнеполярная жидкость), причем соединены он между собой таким образом,; что распределения полей в цилиндрическом резонаторе 1 и в полом металлическом стакане 2 симметри ны относительно вводимого в них исследуемого диэлектрика. Исследуемый образец вводят в область с одинаковым законом распределения полей. Независимо от геометрических размеров иссл дуемого образца для определения, его диэлек трической прон14цаемости ( ) и тангенса угла потерь ( tff ) достаточно измерить приращение частот Ди , , и нагруженных добротностей Дй и Предлагаемая ячейка позволяет создать приборы с непосредственным отсчетом измеряемых параметров S и to , что: повышает эффективность j испытаний диэлектрических материалов и изделий, и может использоваться при идентификации непрозрач ных материалов квантовой электроники, диэлектрических кристаллов и контроле качества готовых диэлектрических изделий. Формула изобретения Ячейка для измерения диэлектрических параметров твердых диэлектриков, содержащая цилиндрический резонатор с отверсти$ мв связи и соосным отверстием для введения образца, о тличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений при ускорении процесса измерения, цилиндрический резонатор выполнен с дополнительным полым металлическим стаканом, соосно при- крепленным к торцу цилиндрического резонатора, при этом высота полого металлического стакана равна высоте цилиндрического резонатора, а соотношение их диаметров где D - диаметр цилиндрического резонагтора, заполненного средой с диэлектрической проницаемостью &. диаметр полого металлического заполненного средой с диэлектрике, стакана. кой проницаемостью « ; Штяпи Birfn - корни функции Бесселя, опре- деляющие распределение полей в соответст вующих резонаторах. Источники информации, принятые во вн№мание при экспертизе: 1. Брандт А.А Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. М., Физматгиз 1963, с. 88-128.