DE19629024A1

DE19629024A1 - EMI-Therm-Material

Info

Publication number: DE19629024A1
Application number: DE1996129024
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl Ing Graebner; Olaf Dipl Ing Hesse
Original assignee: IMG INST fur MASCHINEN ANTRIE
Current assignee: IMG INST fur MASCHINEN ANTRIE
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-01-22

Description

Einrichtung zur Darstellung der räumlichen Verteilung hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung kleiner Leistungspegel im EMV-Bereich auf der Basis eines Verbundmaterials (EMI- Therm-Material).

Das Material hat die Aufgabe, qualitativ Ort und Stärke der Störstrahlung um ein zu untersuchendes Gerät bildlich darzustellen und diese Darstellung eine gewisse Zeit zu speichern. Zu diesem Zweck wird das zu untersuchende Gerät mit dem EMI-Thermometrie- Material umhüllt.

Das Verbundmaterial enthält als wesentliche Komponenten ein Trägermaterial (1), ein inertes Grundmaterial (2), ein HF-Absorptionsmaterial (3), ein thermooptisch aktives Material (4), eine Temperierungsschicht (5) und eine Polarisationsfolie (6). Je nach Aufbau des Materialverbundes können gewisse Teilkomponenten fehlen bzw. können deren Aufgaben von einer Komponente übernommen werden.

Mögliche Varianten für den Aufbau des Materials sind in Fig. 1-Fig. 4 dargestellt.

Fällt auf das Material eine elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich 30-2000 MHz, so wird diese in der Komponente Absorptionsmaterial (3) absorbiert und in Wärme umgewandelt. Das führt je nach Intensität der einfallenden Strahlung zu örtlichen Temperaturunterschieden.

Eine Verwischung der durch die HF-Strahlung hervorgerufenen Temperaturgradienten wird durch den Aufbau des Materialverbundes verhindert (z. B. dünne Schichten, Einlagerung des von dem thermooptisch aktiven Material (4) umhüllten Absorbermaterials (3) in eine inerte Matrix (2) mit schlechter Wärmeleitfähigkeit).

Das thermooptisch aktive Material (4) erscheint temperaturabhängig in einer bestimmten Farbe. Durch die Temperierungsschicht (5), die als Widerstandsheizelement oder als Peltierelement ausgeführt werden soll, wird das Temperaturniveau so eingestellt, daß eine Farbe in einem Randbereich des Spektrums sichtbar ist. Örtliche Temperaturerhöhungen verschieben diese Farbe in Richtung des anderen Randes des sichtbaren Spektralbereiches. Die daraus resultierende Farbverteilung ist Abbild einer bestimmten Störstrahlungsverteilung um das zu untersuchende Meßobjekt.

Einem Geräteentwickler wird mit diesem Material die Möglichkeit eröffnet, ohne aufwendige Meßtechnik die Störstrahlungsentfaltung eines Gerätes oder einer Baugruppe entwicklungs begleitend abzuschätzen.

Bezugszeichenliste

Fig. 1 Aufbau des EMI-Thermometrie-Materials - Strukturvariante 1

Fig. 2 Aufbau des EMI-Thermometrie-Materials - Strukturvariante 2

Fig. 3 Aufbau des EMI-Thermometrie-Materials - Strukturvariante 3

Fig. 4 Aufbau des EMI-Thermometrie-Materials - Strukturvariante 4

Claims

1. Einrichtung zur Registrierung elektromagnetischer Strahlung im EMV-Bereich, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Verbundmaterial aus den Komponenten Trägermaterial (1), inertes Grundmaterial (2), HF-Absorptionsmaterial (3), thermooptisch aktives Material (4), Temperierungsschicht (5) und Polarisationsfolie (6),

a) in schichtförmiger Anordnung mit Trägermaterial (1) auf der einen und Polarisationsfolie (6) auf der anderen Seite sowie einer geeigneten Anordnung der funktionellen Schichten (3, 4, 6) dazwischen (Fig. 1) oder
b) als Verbund derart aufgebaut, daß auf dem inerten Trägermaterial (1) und der Temperierungsschicht (5) das inerte Grundmaterial (2) in Gelform oder fester Form aufgebracht wird und darin das HF-Absorbtionsmaterial (3) und das thermooptisch aktive Material (4) feindispers verteilt werden, wobei die Komponenten Absorptionsmaterial (3) und thermooptisch aktives Material (4) getrennt voneinander (Fig. 3) oder das thermooptisch aktive Material (4) als Hülle um das Absorptionsmaterial (3) (Fig. 2) angeordnet sind, und als oberer Abschluß die Polarisationsfolie (6) angebracht ist, oder
c) als Verbund derart aufgebaut, daß auf dem Trägermaterial (1) und der Temperierungsschicht (5) das Absorptionsmaterial (3) aufgebracht ist, in das Absorptionsmaterial (3) wird eine Struktur eingefräst, in die das thermooptisch aktive Material (4) in flüssiger oder Gelform eingebebracht wird, der Verbund wird durch die Polarisationsfolie abgeschlossen (Fig. 4),

wobei das Verbundmaterial durch die Temperierungsschicht (5) auf ein über die gesamte Fläche konstantes Temperaturniveau gebracht wird, sich bei Einwirkung von HF-Strahlung im Absorptionsmaterial Wärme entwickelt und dadurch die Temperatur punktuell ansteigt und im thermooptisch aktiven Material (4) eine Farbänderung erfolgt, so daß die flächenhafte Verteilung der Strahlungsintensität sichtbar wird.

2. Das Absorptionsmaterial (3) nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß es HF- Strahlung im Frequenzbereich 30 MHz-2 GHz unter Wärmeentwicklung absorbiert.

3. Das thermooptisch aktive Material (4) aus Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß die durch dieses Material verursachte Verfärbung des Materialverbundes reversibel ist und innerhalb eines Temperaturbereiches eindeutig einer bestimmten Temperatur zugeordnet werden kann.

4. Das thermooptisch aktive Material (4) aus Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet dem Bereich der Spektralfarben des sichtbaren Lichtes ein Temperaturbereich von 0,02 K . . . 2,0 K bei einer Mittentemperatur von 20 . . . 40°C zugeordnet werden kann.

5. Das Verbundmaterial aus Anspruch 1 ist so aufgebaut, daß seine Form dem Prüfling, den es umhüllen soll, anpaßbar ist.

6. Das Verbundmaterial nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß es auf Umgebungsstrahlung (z. B. sichtbares Licht u. Wärme) nicht reagiert.