Способ измерения диэлектрическихпАРАМЕТРОВ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к радйоиэмерительной технике.

Известен способ измерения диэлектрических параметров материалов в поляризационных интерферометрах, включающий возбуждение интерферометра электромагнитной волной и регистрацию интенсивности всшн, прошедших через интерферометр с образце и без образца 1.

Однако известный способ не обеспечивает высокую точность)измерений при свипировании частоты возбуждающей электромагнитной волны,

Цель изобретения - повышение точности измерений при свипировании частоты возбуждающей злектромагнитной волны.

Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения диэлектрических параметров материалов в поляризационных интерферометрах, включающем возбуждение интерферометра элоктромагнитиой волной и регистрацию интенсивности волн, прошедших через интерферометр с образцом и без образца, интерферограмму смещают на 180° без искаже«ия амплитудных составляющих во всем диапазоне свипирования частоты и вторично регистрируют интенсивность электромагнитной волны, прошедшей интерферометр с образцом и без образца.

На чертеже приведена структурная схема интерферометра, реализующего способ.

Интерферометр содержит генератор 1, линзу 2, поляроиды 3, делители

4 и 5, зеркала 6 и 7, анализатор 8, линзу 9 и приёмник 10, Образец 11 размещается между делителем 4 и зеркалом 6,

Способ измерения диэлектрических

параметров материалов в поляризационных интерферометрах осуществляет„ся следующим образом.

Излучение генератора 1 преобразуется линзой 2 в плоекопараллель-.

ную волну, которая, пройдя поляроид 3/ становится линейно поляризованной. В качестве поляроида 3, делителей 4 и 5 и анализатора 8 используются одномерные сетчатые элементы, представляющие собой проволочные решетки с периодом между проводниками Ь «Л , где Л - длина волны рабочего излучения. Электромагнитная волна с вектором Е, паоаллельным проводникам поляроида 3, практически полностью отражается от него, а волна ортогональной поляризации проходит практически без потерь. Для определенности предположи, например,. что проводники в делителе 5 горизонтальны, а в делителе 4 - вертикальны. . Зсли после прохождения золны через поляроид 3 вектор Е ориентирован, например, под углом 45° .к вертикал то такая волна на делителе 4 раэла гаетсй иа две волны одинаковой интенсивности, но с взаимно ортогокальньвди поляризациями, которые затем, пройдя через соответствующи плачи интерферометра, образованные зеркалами 6 и 7, снова собираются в один пучок делителем 5. Но эти эоляы не интерферируют между собой так как их поляризации различны. Анализатор 8 вьщеляет из них две волны одинаковой поляризации, интенсивность которых определяется УГПО1Л между проводниками анализатора е и вертикалью. Интенсивность волны, образовавшейся в результате интерференции этих волн, регистрир ется приемником 10, Если при фиксирован ном положени зеркал 6 и 7 производится запись сигнала на приемнике 10 при свипировании частоты генератора 1 и, в отсутствие образца 11, интерферометр сбалансирован по амплитуд т,е, интенсивность волн, прошедших разные плечи одинакова, то сиг У на приемнике 10 является следующ функцией частоты « 3,W--f(D)cos. где f (О) - аппаратная функция генератора 1, тракта и приемника 10; 0(1)) - фазовая расстройка пле интерферометра. При помещении образца 11 в интерферометр интерферограмма модифицируется следующим образом (f .l,M,v) iffii iib J, где n и k - показатели преломлени и поглощения образца 11, связаиные с. мнимой и действительной частями диэлектрической проницаемости соотношениями 6 « k 6 2 nk; AeL (n,k,0) - дополнительный фазовый разбаланс интерферометра, вызванный образцом 11. Для определения параметров W и Ic образца 11 из интерферограмм 7-1 и Jj (V) необходимо учесть аппарат ную функичю f(V), Это .осуществляет ся дополн-iтельным измерением при внесении в волну,,проходящую через одно из плеч интерферометра, добавочного фазового сдвига в 180°, Тогда для интерферометра без образ- , ца 11 имеем (-))co5-()-.-f Сл))51п , а для расчета аппаратной функции получаем следующее соотношение f (-Д)) 1 (л)} + ЛзСл))При последовательном проваде- НИИ измерений нескольких .образцов нет необходимости каждый раз записы-, вать интерферограмму .пустого интерферометра, так как она сохраняется , Так как помещение образца 11 в интерферометр несколько искажает аппаратную функцию тракта, то целесообразно произвести измерение .со сдвинутой на 180 интерферограммой и при наличии образца 11 в интерферометре, Сдвиг интерферограммы на 180° осуществляется путем поаорота вокруг оптической оси анализатора 8 и поляроида 3 на некоторый угол. Исключив таким образом искажагачее влияние на интерферогра1 илы пустого и нагруженного интерферометра аппаратных функций генератора 1, тракта и приемника 10, рассчитывают n и К .образца 11, При этом повышается точность измерений диэлектрических параметров материала. Формула изобретения Способ измерения диэлектрических параметров материалов в поляризационных интерферометрах, включающий возбуждение интерферометра электромагнитной волной и регистрацию интенсивности волн, прошедших через интерферометр с образцом .и без образца,, отличающи йс я тем, что, с целью повышения точности измерений при свипировании частоты возбуждающей электромагнитной волны, интерферограмму смещают на 180° без искажения амплитудных- составляющих во всем диапазоне свипирования частоты и вторично регистрируют интенсивность электромагнитной волны, прошедшей интерферометр с образцом и без образца. Источники инфор 1ации, принятые во внимание при экспертизе 1. Козлов Г,В. Измерение показателей преломления диэлектриков в миллиметровс 1 диапазоне волн. Приборы и техника эксперимента , 1971, 4, с, 1952-154 (прототип).

SЮ

.

ни

г 5