FR3122496A1 - Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample - Google Patents

Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample Download PDF

Info

Publication number
FR3122496A1
FR3122496A1 FR2104546A FR2104546A FR3122496A1 FR 3122496 A1 FR3122496 A1 FR 3122496A1 FR 2104546 A FR2104546 A FR 2104546A FR 2104546 A FR2104546 A FR 2104546A FR 3122496 A1 FR3122496 A1 FR 3122496A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sample holder
plate
face
waveguide
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2104546A
Other languages
French (fr)
Inventor
Gianfranco Andia Vera
Mathieu COSKER
Ana Luisa ANTUNES NEVES
Thibaut LETERTRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MULTIWAVE TECHNOLOGIES, FR
Original Assignee
Multiwave Tech Sas
Multiwave Technologies Sas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Multiwave Tech Sas, Multiwave Technologies Sas filed Critical Multiwave Tech Sas
Priority to FR2104546A priority Critical patent/FR3122496A1/en
Priority to PCT/FR2022/050773 priority patent/WO2022229549A1/en
Publication of FR3122496A1 publication Critical patent/FR3122496A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2617Measuring dielectric properties, e.g. constants
    • G01R27/2623Measuring-systems or electronic circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/1223Measuring permeability, i.e. permeameters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/085Coaxial-line/strip-line transitions
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2617Measuring dielectric properties, e.g. constants
    • G01R27/2635Sample holders, electrodes or excitation arrangements, e.g. sensors or measuring cells
    • G01R27/2658Cavities, resonators, free space arrangements, reflexion or interference arrangements
    • G01R27/2664Transmission line, wave guide (closed or open-ended) or strip - or microstrip line arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

L’invention concerne un porte-échantillon (10) comprenant : - un corps principal (20) qui s’étend d’une première face (21) vers une deuxième face (22) et entoure coaxialement une cavité (30) ; - deux plaques latérales dites, respectivement, première (40) et deuxième (50) plaque, plaquées contre, respectivement, la première face (21) et la deuxième face (22) de manière à fermer la cavité (30), la première (40) et la deuxième (50) plaque comprenant chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier (41) et deuxième (51) guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage (41a, 51a) en alignement avec l’axe de guidage (XX’) de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité (30). Figure 1The invention relates to a sample holder (10) comprising: - a main body (20) which extends from a first face (21) towards a second face (22) and coaxially surrounds a cavity (30); - two side plates called, respectively, first (40) and second (50) plate, pressed against, respectively, the first face (21) and the second face (22) so as to close the cavity (30), the first ( 40) and the second (50) plate each comprising, on one of their faces, a waveguide called, respectively, first (41) and second (51) guide, each terminated by an end called the coupling end (41a, 51a) in alignment with the guide axis (XX') so that an electromagnetic wave guided by one of the waveguides is transmitted from the coupling end of said waveguide to the coupling end of the other waveguide via the cavity (30). Figure 1

Description

Porte échantillon destiné à la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillonSample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample

DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne le domaine des mesures des caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques.The present invention relates to the field of measurements of dielectric and/or magnetic characteristics.

Notamment, la présente invention concerne un porte-échantillon qui permet de loger un échantillon dont on souhaite connaitre les caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques.In particular, the present invention relates to a sample holder which makes it possible to accommodate a sample for which it is desired to know the dielectric and/or magnetic characteristics.

Le porte-échantillon est en particulier compact, et d’un assemblage aisé au regard des porte-échantillons connus de l’état de la technique.The sample holder is in particular compact, and easy to assemble compared to the sample holders known to the state of the art.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Une technique connue de l’homme du métier pour la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un matériau est basée sur une mesure de l’interaction entre ledit matériau et une onde électromagnétique.A technique known to those skilled in the art for characterizing the dielectric and/or magnetic properties of a material is based on measuring the interaction between said material and an electromagnetic wave.

En pratique, la mesure est exécutée au moyen d’une structure guidée pourvue d’une cavité dans laquelle est logé un échantillon du matériau dont on souhaite caractériser les propriétés diélectriques et/ou magnétiques. La structure guidée est, par ailleurs, couplée, par exemple au moyen d’un ou deux câbles coaxiaux, avec un analyseur de réseau, notamment un analyseur de réseau vectoriel. Les deux câbles coaxiaux sont agencés pour permettre la mesure, par l’analyseur de réseau, des phases et des amplitudes d’une onde transmise et d’une onde réfléchie par l’échantillon. Une modélisation ou un calcul analytique permet alors, à partir des mesures de phases et d’amplitudes, de déterminer la permittivité diélectrique et/ou la perméabilité magnétique du matériau considéré.In practice, the measurement is carried out by means of a guided structure provided with a cavity in which is housed a sample of the material whose dielectric and/or magnetic properties are to be characterized. The guided structure is, moreover, coupled, for example by means of one or two coaxial cables, with a network analyzer, in particular a vector network analyzer. The two coaxial cables are arranged to allow the network analyzer to measure the phases and amplitudes of a transmitted wave and a wave reflected by the sample. Modeling or an analytical calculation then makes it possible, from measurements of phases and amplitudes, to determine the dielectric permittivity and/or the magnetic permeability of the material considered.

Le document [1] cité à la fin de la description divulgue à cet égard une structure guidée. Cette structure guidée comprend une ligne coaxiale formée d’une âme conductrice et d’une enveloppe tubulaire dont une extrémité, dite première extrémité, est agencée pour loger un échantillon de forme annulaire. En particulier, l’échantillon est en contact de frottement par sa périphérie extérieure avec une surface interne de l’enveloppe tubulaire et par sa périphérie intérieure avec l’âme conductrice. La structure guidée comprend en outre deux raccords coaxiaux permettant de raccorder chacune des extrémités de la ligne coaxiale d’une part à un générateur d’onde électromagnétique incidente et d’autre part à un récepteur d’onde électromagnétique.Document [1] cited at the end of the description discloses a guided structure in this respect. This guided structure comprises a coaxial line formed of a conductive core and a tubular casing, one end of which, called the first end, is arranged to house a sample of annular shape. In particular, the sample is in frictional contact via its outer periphery with an inner surface of the tubular casing and via its inner periphery with the conductive core. The guided structure further comprises two coaxial connectors making it possible to connect each of the ends of the coaxial line on the one hand to an incident electromagnetic wave generator and on the other hand to an electromagnetic wave receiver.

Cette structure n’est toutefois pas satisfaisante.However, this structure is not satisfactory.

En effet, cette structure nécessite une préparation relativement délicate de l’échantillon, notamment un contrôle précis de l’épaisseur de ce dernier.Indeed, this structure requires a relatively delicate preparation of the sample, in particular a precise control of the thickness of the latter.

Par ailleurs, l’assemblage de l’échantillon dans la structure guidée reste compliqué.Furthermore, the assembly of the sample in the guided structure remains complicated.

En outre, cette structure guidée est inadaptée à la mesure des caractéristiques diélectriques et/ou magnétiques d’échantillons fluidiques (notamment liquides ou gazeux).In addition, this guided structure is unsuitable for measuring the dielectric and/or magnetic characteristics of fluidic samples (in particular liquid or gaseous).

Une autre structure guidée permettant de pallier ces inconvénients est décrite dans le document [2] cité à la fin de la description. Cette dernière comprend notamment un porte-échantillon pourvu d’un cavité annulaire destinée à loger l’échantillon. Plus particulièrement, le porte-échantillon comprend un corps principal de forme généralement tubulaire entourant coaxialement la cavité selon un axe de référence. La cavité est par ailleurs fermée par des parois latérales situées de part et d'autre de la cavité, transversalement à l'axe de référence.Another guided structure making it possible to overcome these drawbacks is described in document [2] cited at the end of the description. The latter comprises in particular a sample holder provided with an annular cavity intended to house the sample. More particularly, the sample holder comprises a main body of generally tubular shape coaxially surrounding the cavity along a reference axis. The cavity is also closed by side walls located on either side of the cavity, transversely to the reference axis.

Cette structure optimisée est d’un emploi plus simple que celle décrite dans le document [1] et ouvre la voie à la caractérisation d’échantillons liquides.This optimized structure is easier to use than that described in document [1] and opens the way to the characterization of liquid samples.

Il est néanmoins des situations pour lesquelles il peut être requis d’optimiser la compacité de la structure guidée.There are nevertheless situations for which it may be necessary to optimize the compactness of the guided structure.

Un but de la présente invention est donc de proposer un porte-échantillon plus compact que les porte-échantillons connus de l’état de la technique.An object of the present invention is therefore to provide a sample holder that is more compact than the sample holders known from the state of the art.

BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTIONBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Le but de l’invention est atteint par un porte-échantillon destiné à la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon, le porte échantillon comprenant :The object of the invention is achieved by a sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample, the sample holder comprising:

- un corps principal de forme généralement tubulaire qui s’étend, selon un axe de guidage, d’une première face vers une deuxième face et entoure coaxialement à l’axe de guidage une cavité ;- a main body of generally tubular shape which extends, along a guide axis, from a first face to a second face and surrounds a cavity coaxially with the guide axis;

- deux plaques latérales dites, respectivement, première et deuxième plaque, plaquées contre, respectivement, la première face et la deuxième face de manière à fermer la cavité, la première et la deuxième plaque comprenant chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier et deuxième guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage en alignement avec l’axe de guidage de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité.- two side plates called, respectively, first and second plate, pressed against, respectively, the first face and the second face so as to close the cavity, the first and the second plate each comprising, on one of their faces, a guide 'wave said, respectively, first and second guide, each terminated by an end called coupling end in alignment with the guide axis so that an electromagnetic wave guided by one of the waveguides is transmitted from the coupling end of said waveguide to the coupling end of the other waveguide via the cavity.

Un tel porte-échantillon est compact et par ailleurs d’un assemblage simple.Such a sample holder is compact and otherwise easy to assemble.

Le porte-échantillon est en outre démontable, et peut par conséquent être réutilisé après chaque mesure ou série de mesures.The sample holder is also removable, and can therefore be reused after each measurement or series of measurements.

Selon un mode de mise en œuvre, pour chaque guide d’onde d’un plaque latérale donnée comprend un ruban métallique qui s’étend sur une face de ladite plaque latérale selon une direction essentiellement perpendiculaire à la direction de guidage.According to one mode of implementation, for each waveguide of a given side plate comprises a metal strip which extends over one face of said side plate in a direction essentially perpendicular to the guide direction.

Selon un mode de mise en œuvre, ledit porte-échantillon comprend une âme conductrice disposée dans la cavité et entourée de manière coaxiale selon l’axe de guidage par le corps principal.According to one mode of implementation, said sample holder comprises a conductive core arranged in the cavity and surrounded coaxially along the guide axis by the main body.

Selon un mode de mise en œuvre, l’âme conductrice comprend une première extrémité et une deuxième extrémité engagées par encastrement, respectivement, dans la première plaque et la deuxième plaque.According to one mode of implementation, the conductive core comprises a first end and a second end engaged by embedding, respectively, in the first plate and the second plate.

Selon un mode de mise en œuvre, des premiers moyens de fixation et des deuxièmes moyens de fixation maintiennent, respectivement, la première plaque à la première extrémité et la deuxième plaque à la deuxième extrémité, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation comprennent avantageusement un filetage formé sur l’une et l’autre de la première et de la deuxième extrémité ainsi qu’un moyen de serrage coopérant avec ledit filetage.According to one mode of implementation, first fixing means and second fixing means hold, respectively, the first plate at the first end and the second plate at the second end, the first fixing means and the second fixing means advantageously comprise a thread formed on one and the other of the first and the second end as well as a clamping means cooperating with said thread.

Selon un mode de mise en œuvre, l’âme conductrice comprend deux épaulement en butée avec, respectivement, une face de la première plaque et une face de la deuxième plaque.According to one mode of implementation, the conductive core comprises two shoulders in abutment with, respectively, a face of the first plate and a face of the second plate.

Selon un mode de mise en œuvre, ledit porte-échantillon comprend au moins un élément de centrage de l’âme conductrice destiné à maintenir ladite âme conductrice alignée parallèlement à l’axe de guidage.According to one embodiment, said sample holder comprises at least one conductive core centering element intended to keep said conductive core aligned parallel to the guide axis.

Selon un mode de mise en œuvre, le guide d’onde de chaque plaque terminale comprend une autre extrémité, opposée à l’extrémité de couplage, et agencée pour être couplée avec un guide d’onde coaxial.According to one mode of implementation, the waveguide of each terminal plate comprises another end, opposite the coupling end, and arranged to be coupled with a coaxial waveguide.

Selon un mode de mise en œuvre, le l’autre extrémité est agencée pour permettre le couplage avec le guide d’onde coaxial par une tranche de la plaque terminale considérée.According to one mode of implementation, the other end is arranged to allow coupling with the coaxial waveguide by a slice of the terminal plate considered.

Selon un mode de mise en œuvre, la porte-échantillon comprend des agencements permettant la caractérisation d’échantillon fluidique en circulation.According to one mode of implementation, the sample holder comprises arrangements allowing the characterization of fluidic sample in circulation.

Par « fluidique », on entend liquide ou gazeux.By "fluidic" is meant liquid or gaseous.

Selon un mode de mise en œuvre, les agencements permettant la caractérisation d’échantillon fluidique en circulation comprennent des ouvertures traversantes ménagées dans l’une et ou l’autre des deux plaques terminales.According to one mode of implementation, the arrangements allowing the characterization of fluidic sample in circulation comprise through-openings made in one or the other of the two end plates.

Selon un mode de mise en œuvre, ledit porte-échantillon comprend des conduits de circulation coopérant avec les agencements permettant la caractérisation d’échantillon fluidique en circulation.According to one mode of implementation, said sample holder comprises circulation ducts cooperating with the arrangements allowing the characterization of fluidic sample in circulation.

Selon un mode de mise en œuvre, l’une et l’autre de la première et de la deuxième face comprennent de moyen de positionnement de la première et de la deuxième plaque terminale.According to one mode of implementation, one and the other of the first and the second face comprise means for positioning the first and the second end plate.

L’invention concerne également un système de mesure qui comprend un porte échantillon selon la présente invention, et un analyseur de réseau, avantageusement un analyseur de réseau vectoriel connecté à l’un et l’autre des deux guides d’onde au moyen de guides d’onde coaxiaux.The invention also relates to a measurement system which comprises a sample holder according to the present invention, and a network analyzer, advantageously a vector network analyzer connected to one and the other of the two waveguides by means of waveguides coaxial waves.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description which follows with reference to the appended figures in which:

La est une représentation schématique, selon une vue en perspective, d’un porte-échantillon selon les termes de la présente invention ; The is a schematic representation, according to a perspective view, of a sample holder according to the terms of the present invention;

La est une représentation schématique, selon une vue latérale, d’un corps principal susceptible d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention ; The is a schematic representation, according to a side view, of a main body capable of being implemented within the scope of the present invention;

La est une représentation du porte-échantillon, selon un plan de coupe passant par l’axe de guidage et l’axe d’élongation des guides d’onde, selon les termes de la présente invention, cette représentation permet notamment d’observer l’intérieur de la cavité ainsi que l’âme conductrice dès lors qu’elle est mise en œuvre ; The is a representation of the sample holder, according to a cutting plane passing through the guide axis and the elongation axis of the waveguides, according to the terms of the present invention, this representation makes it possible in particular to observe the inside the cavity as well as the conductive core when it is implemented;

La est une représentation en perspective du porte-échantillon selon les termes de la présente invention, dans cette représentation la première plaque est omise afin de permettre l’observation de l’intérieur de la cavité ; The is a representation in perspective of the sample holder according to the terms of the present invention, in this representation the first plate is omitted in order to allow observation of the interior of the cavity;

La est une représentation d’une plaque terminale par sa face de guidage susceptible d’être mise en œuvre dans la cadre de la présente invention, cette vue permet notamment d’observer le guide d’onde ; The is a representation of an end plate by its guide face capable of being implemented within the scope of the present invention, this view notably makes it possible to observe the waveguide;

La est une représentation d’une plaque terminale, par sa face de contact, et susceptible d’être mise en œuvre dans la cadre de la présente invention, cette vue permet notamment d’observer la zone de contact ; The is a representation of an end plate, by its contact face, and capable of being implemented within the scope of the present invention, this view makes it possible in particular to observe the contact zone;

La est une représentation d’une plaque terminale selon un plan de coupe transversal permettant d’observer les via métalliques connectant la première couche métallique et la deuxième couche métallique ; The is a representation of a terminal plate according to a transverse section plane making it possible to observe the metallic vias connecting the first metallic layer and the second metallic layer;

La est une photographie du porte-échantillon selon la présente invention ; The is a photograph of the sample holder according to the present invention;

La est une représentation schématique, selon une vue en perspective, d’un porte-échantillon et sur laquelle sont représentées les ouverture permettant la circulation d’un échantillon fluidique ; The is a schematic representation, according to a perspective view, of a sample holder and on which are represented the openings allowing the circulation of a fluidic sample;

La est une représentation du porte-échantillon connecté avec un système de circulation de fluide. The is a representation of the specimen holder connected with a fluid circulation system.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Il est entendu que les différentes figures présentées en relation avec la présente description ne sont données qu’à titre d’illustration et ne limitent en aucune manière l’invention. Il est notamment clair que les échelles ou dimensions relatives peuvent ne pas être respectées.It is understood that the various figures presented in relation to this description are given for illustration purposes only and do not limit the invention in any way. It is particularly clear that relative scales or dimensions may not be respected.

La présente invention concerne un porte-échantillon démontable et destiné à être mis en œuvre pour caractériser les propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon. Notamment, le porte-échantillon est agencé pour permettre la mesure de la transmission et de la réflexion d’une onde électromagnétique à laquelle est soumis ledit échantillon.The present invention relates to a removable sample holder intended to be used to characterize the dielectric and/or magnetic properties of a sample. In particular, the sample holder is arranged to allow the measurement of the transmission and the reflection of an electromagnetic wave to which said sample is subjected.

Plus particulièrement, le porte-échantillon comprend un corps principal de forme généralement tubulaire qui s’étend, selon un axe de guidage, d’une première face vers une deuxième face et entoure, coaxialement à l’axe de guidage, une cavité.More particularly, the sample holder comprises a main body of generally tubular shape which extends, along a guide axis, from a first face towards a second face and surrounds, coaxially with the guide axis, a cavity.

Le porte-échantillon comprend en outre deux plaques latérales dites, respectivement, première et deuxième plaque, plaquées contre, respectivement, la première face et la deuxième face de manière à fermer la cavité.The sample holder further comprises two side plates called, respectively, first and second plate, pressed against, respectively, the first face and the second face so as to close the cavity.

La première et la deuxième plaque comprennent chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier et deuxième guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage en alignement avec l’axe de guidage de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité.The first and the second plate each comprise, on one of their faces, a waveguide called, respectively, first and second guide, each terminated by an end called the coupling end in alignment with the guide axis so that an electromagnetic wave guided by one of the waveguides is transmitted from the coupling end of said waveguide to the coupling end of the other waveguide via the cavity.

La représente un porte-échantillon 10 selon les termes de la présente invention.The represents a sample holder 10 according to the terms of the present invention.

Le porte-échantillon 10 comprend notamment un corps principal 20.The sample holder 10 notably comprises a main body 20.

Le corps principal 20 présente une forme généralement tubulaire et s’étend, selon un axe de guidage XX’, d’une première face 21 vers une deuxième face 22 ( ). Le corps principal 20 comprend par ailleurs une surface externe 23 et une surface interne 24 reliées de part et d’autre dudit corps par la première face 21 et la deuxième face 22.The main body 20 has a generally tubular shape and extends, along a guide axis XX', from a first face 21 to a second face 22 ( ). The main body 20 also comprises an outer surface 23 and an inner surface 24 connected on either side of said body by the first face 21 and the second face 22.

La longueur du corps principal 20, mesurée selon la direction imposée par l’axe de guidage XX’, peut être comprise entre 14 mm et 38 mm, par exemple être égale à 20 mm.The length of the main body 20, measured in the direction imposed by the guide axis XX', can be between 14 mm and 38 mm, for example be equal to 20 mm.

Le diamètre du cylindre formé par la surface interne 24 peut être comprise entre 7 mm et 150 mm, et par exemple être égale à 13 mm, à 25,4 mm, à 50 mm ou encore à 100 mm.The diameter of the cylinder formed by the internal surface 24 can be between 7 mm and 150 mm, and for example be equal to 13 mm, 25.4 mm, 50 mm or even 100 mm.

L’épaisseur du corps principal (correspondant à la distance entre la surface externe 23 et la surface interne 24) peut être comprise entre 5 mm et 15 mm, par exemple égale à 8 mm.The thickness of the main body (corresponding to the distance between the outer surface 23 and the inner surface 24) can be between 5 mm and 15 mm, for example equal to 8 mm.

Les dimensions précisées ci-avant ne sont données qu’à titre indicatif. En effet, tel qu’enseigné dans le document [4] cité à la fin de la description, ces dimensions sont ajustées afin de répondre à des spécifications particulières en termes d’impédance. Notamment, tel que précisé dans la suite de l’énoncé, le porte-échantillon doit présenter une impédance adaptée à celle de l’équipement de mesure (par exemple un analyseur de réseau) avec lequel il est couplé ou à une impédance de référence d’un système permettant de calibrer ledit porte-échantillon.The dimensions specified above are given for information only. Indeed, as taught in document [4] cited at the end of the description, these dimensions are adjusted in order to meet particular specifications in terms of impedance. In particular, as specified in the rest of the statement, the sample holder must have an impedance adapted to that of the measurement equipment (for example a network analyzer) with which it is coupled or to a reference impedance d a system for calibrating said sample holder.

Les inventeurs ont choisi de dimensionner le porte-échantillon de sorte que ce dernier présente une impédance de 50 Ohm. Néanmoins, l’homme du métier pourra ajuster cette impédance de sorte à rendre compatible le porte-échantillon à d’autres types d’équipement de mesure et/ou de calibration.The inventors have chosen to size the sample holder so that the latter has an impedance of 50 Ohm. Nevertheless, those skilled in the art will be able to adjust this impedance so as to make the sample holder compatible with other types of measurement and/or calibration equipment.

Le corps principal 20 peut comprendre du laiton. Toutefois, la présente invention ne doit pas être limitée à ce seul matériau et l’homme du métier pourra considérer tout autre matériau susceptible de présenter des propriétés adaptées à sa mise en œuvre dans le cadre de la présente invention. Notamment, il pourra être considéré un corps principal fait d’acier ou encore de cuivre.The main body 20 may comprise brass. However, the present invention should not be limited to this single material and those skilled in the art may consider any other material likely to have properties suitable for its implementation in the context of the present invention. In particular, it could be considered a main body made of steel or even copper.

Par « forme généralement tubulaire », on entend un corps creux qui présente une symétrie de révolution selon l’axe de guidage XX’. Plus particulièrement, le corps creux comprend un canal, qui s’étend de la première face vers la deuxième face, et qui présente également une symétrie de révolution selon l’axe de guidage XX’.By "generally tubular shape" is meant a hollow body which has rotational symmetry along the guide axis XX'. More particularly, the hollow body comprises a channel, which extends from the first face towards the second face, and which also has a symmetry of revolution along the guide axis XX'.

Le corps principal 20 entoure, coaxialement à l’axe de guidage XX’, une cavité 30. Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le préciser, que la cavité 30 présente également une symétrie de révolution selon l’axe de guidage XX’.The main body 20 surrounds, coaxially with the guide axis XX ', a cavity 30. It is understood, without it being necessary to specify it, that the cavity 30 also has a symmetry of revolution according to the guide axis XX'.

Le porte-échantillon 10 comprend également deux plaques terminales dites, respectivement, première plaque 40 et deuxième plaque 50. La première plaque 40 est, à cet égard, maintenue plaquée contre la première face 21, tandis que la deuxième plaque 50 est maintenue plaquée contre la deuxième face 22 de manière à fermer la cavité 30.The sample holder 10 also comprises two end plates called, respectively, first plate 40 and second plate 50. The first plate 40 is, in this respect, kept pressed against the first face 21, while the second plate 50 is kept pressed against the second face 22 so as to close the cavity 30.

Ainsi, la cavité 30 est délimitée, latéralement, par la surface interne 24 (également de symétrie de révolution autour de l’axe de guidage XX’) du corps principal, et par les plaques terminales au niveau de la première face et de la deuxième face.Thus, the cavity 30 is delimited, laterally, by the internal surface 24 (also of rotational symmetry around the guide axis XX') of the main body, and by the end plates at the level of the first face and the second face.

Chaque plaque terminale comprend, sur une de ses faces dite face de guidage, un guide d’onde. Une plaque terminale, selon les termes de la présente invention, peut être formée d’un circuit imprimé (« PCB » ou « Printed Circuit Board » selon la terminologie Anglo-Saxonne).Each terminal plate comprises, on one of its faces called the guide face, a waveguide. A terminal plate, according to the terms of the present invention, can be formed of a printed circuit (“PCB” or “Printed Circuit Board” according to Anglo-Saxon terminology).

Une plaque terminale peut présenter un longueur L comprise entre 20 mm et 50 mm et une largeur comprise entre 20 mm et 40 mm.A terminal plate may have a length L of between 20 mm and 50 mm and a width of between 20 mm and 40 mm.

Chacune des plaques terminales comprend un substrat pourvu de deux faces parallèles et sur chacune desquelles est formée une couche de métallisation. Notamment, le substrat présente une épaisseur et une permittivité connues. En particulier, et tel qu’illustré à la , la face de guidage d’une plaque terminale comprend une première couche de métallisation CM1. Le guide d’onde est formé (est dessinée) dans la première couche de métallisation. Par ailleurs, un contour C, d’une largeur Wc, dépourvu de métal, sépare le guide d’onde du reste de la première couche de métallisation CM1. Ce contour C assure notamment le guidage (le confinement) d’une onde électromagnétique par le guide d’onde.Each of the terminal plates comprises a substrate provided with two parallel faces and on each of which is formed a layer of metallization. In particular, the substrate has a known thickness and permittivity. In particular, and as illustrated in , the guide face of an end plate comprises a first layer of metallization CM1. The waveguide is formed (is drawn) in the first layer of metallization. Furthermore, a contour C, of a width Wc, devoid of metal, separates the waveguide from the rest of the first metallization layer CM1. This contour C ensures in particular the guiding (confinement) of an electromagnetic wave by the waveguide.

L’autre face d’une plaque terminale, dite face de contact, et opposée à la face de guidage, comprend également une deuxième couche de métallisation CM2 ( ). Cette deuxième couche de métallisation CM2 comprend un ouverture, dite zone active ZA, et dépourvue de métal. Cette zone active ZA est de forme généralement circulaire.The other face of a terminal plate, called the contact face, and opposite the guide face, also comprises a second layer of metallization CM2 ( ). This second metallization layer CM2 comprises an opening, called active zone ZA, and devoid of metal. This active zone ZA is generally circular in shape.

La première couche métallique CM1 et la deuxième couche métallique CM2 sont agencées pour être au même potentiel électrique. A cet égard, une plaque terminale peut comprendre des via métalliques VM traversant ladite plaque de sa face de guidage vers sa face de contact et reliant électriquement la première couche métallique CM1 avec la deuxième couche métallique CM2 ( ). Les deux couches métalliques CM1 et CM2 forment ensemble un plan de masse isolé du guide d’onde porté par la plaque terminale considérée.The first metal layer CM1 and the second metal layer CM2 are arranged to be at the same electric potential. In this respect, a terminal plate may comprise metal vias VM passing through said plate from its guide face to its contact face and electrically connecting the first metal layer CM1 with the second metal layer CM2 ( ). The two metallic layers CM1 and CM2 together form an isolated ground plane of the waveguide carried by the terminal plate considered.

Ainsi, la première plaque 40 comprend, sur sa face du guidage, un guide d’onde dit premier guide 41.Thus, the first plate 40 comprises, on its side of the guide, a waveguide called the first guide 41.

De manière équivalente, la deuxième plaque 50 comprend également sur sa face de guidage un guide d’onde dit deuxième guide d’onde 51.Equivalently, the second plate 50 also comprises on its guide face a waveguide called second waveguide 51.

Selon les termes de la présente invention, un guide d’onde est destiné à guider, par confinement, un champ électromagnétique selon un chemin défini par ledit guide d’onde. Dans le cadre de la présente invention, le guide d’onde peut comprendre un ruban, notamment un ruban métallique, d’une largeur Wg et d’une épaisseur T, et formé par gravure d’une couche métallique. Le guide d’onde forme notamment une ligne de transmission. Ce guide d’onde peut notamment être formé par déposition d’une couche métallique sur une face de la plaque terminale, suivie d’une étape de photolithographie/gravure destinée à définir le guide d’onde. L’étape de photolithographie/gravure peut être limitée au retrait d’un contour C d’une largeur Wg délimitant le guide d’onde. L’espèce métallique formant le guide d’onde peut comprendre du cuivre.According to the terms of the present invention, a waveguide is intended to guide, by confinement, an electromagnetic field along a path defined by said waveguide. In the context of the present invention, the waveguide may comprise a strip, in particular a metal strip, of a width Wg and a thickness T, and formed by etching a metal layer. The waveguide notably forms a transmission line. This waveguide can in particular be formed by deposition of a metallic layer on one face of the terminal plate, followed by a photolithography/etching step intended to define the waveguide. The photolithography/etching step can be limited to the withdrawal of a contour C of a width Wg delimiting the waveguide. The metallic species forming the waveguide may comprise copper.

La largeur Wg du guide d’onde peut être comprise entre 0,5 mm et 3 mm.The width Wg of the waveguide can be between 0.5 mm and 3 mm.

L’épaisseur T du guide d’onde peut être comprise entre 0,5 mm et 3 mm.The thickness T of the waveguide can be between 0.5 mm and 3 mm.

Il est entendu que les dimensions et caractéristiques géométriques du guide d’onde confèrent à ce dernier une impédance particulière, qui à l’instar du porte-échantillon, sont ajustées afin de répondre à des spécifications particulières, et notamment au critère d’adaptation d’impédance.It is understood that the dimensions and geometric characteristics of the waveguide give it a particular impedance, which, like the sample holder, is adjusted in order to meet particular specifications, and in particular the adaptation criterion of 'impedance.

Les inventeurs ont choisi de dimensionner le guide d’onde de sorte que ce dernier présente une impédance de 50 Ohm. Néanmoins, l’homme du métier pourra ajuster cette impédance différemment de manière à rendre compatible le guide d’onde à d’autres types d’équipement de mesure et/ou de calibration.The inventors have chosen to size the waveguide so that it has an impedance of 50 Ohm. Nevertheless, those skilled in the art will be able to adjust this impedance differently so as to make the waveguide compatible with other types of measurement and/or calibration equipment.

Le guide d’onde peut être adapté pour guider un onde électromagnétique appartenant au domaine des hyperfréquences et notamment présentant une fréquence comprise entre 1 MHz et 3 GHz.The waveguide can be adapted to guide an electromagnetic wave belonging to the microwave range and in particular having a frequency between 1 MHz and 3 GHz.

Le premier guide 41 et le deuxième guide 51 sont chacun terminés par une extrémité, dites extrémités de couplage.The first guide 41 and the second guide 51 are each terminated by one end, called coupling ends.

Notamment, le premier guide 41 comprend une première extrémité de couplage 41a et le deuxième guide 51 comprend une deuxième extrémité de couplage 51a.In particular, the first guide 41 comprises a first coupling end 41a and the second guide 51 comprises a second coupling end 51a.

En particulier, la première plaque 41 et la deuxième plaque 51 sont agencées sur, respectivement, la première face 21 et la deuxième face 22 de sorte que la première extrémité de couplage 41a et la deuxième extrémité de couplage 51a soient en alignement avec l’axe de guidage XX’. Les zones actives ZA sont également en regard l’une de l’autre et délimitent avec la surface interne 24 la cavité 30.In particular, the first plate 41 and the second plate 51 are arranged on, respectively, the first face 21 and the second face 22 so that the first coupling end 41a and the second coupling end 51a are in alignment with the axis guide XX'. The active zones ZA are also facing each other and delimit with the internal surface 24 the cavity 30.

Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le précisé, que la première plaque 40 est en appui contre la première face par sa face de contact. De manière équivalente, le deuxième plaque 50 est en appui contre la deuxième face par sa face de contact.It is understood, without it being necessary to specify, that the first plate 40 bears against the first face by its contact face. Equivalently, the second plate 50 bears against the second face via its contact face.

Selon cet agencement, une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes est susceptible d’être transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité.According to this arrangement, an electromagnetic wave guided by one of the waveguides is capable of being transmitted from the coupling end of said waveguide to the coupling end of the other waveguide via the cavity.

De manière plus générale, un onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’onde est susceptible d’être transmise dans la cavité 30 à partir de l’extrémité de couplage du guide d’onde considéré. Inversement, une onde électromagnétique se propageant dans la cavité en direction d’une extrémité de couplage de l’un des guides d’onde sera couplée audit guide d’onde.More generally, an electromagnetic wave guided by one of the waveguides is likely to be transmitted into the cavity 30 from the coupling end of the waveguide considered. Conversely, an electromagnetic wave propagating in the cavity towards a coupling end of one of the waveguides will be coupled to said waveguide.

Cet agencement est particulièrement avantageux dans la mesure où il permet d’observer la réponse d’un échantillon présent dans la cavité à l’action d’un champ électromagnétique.This arrangement is particularly advantageous insofar as it makes it possible to observe the response of a sample present in the cavity to the action of an electromagnetic field.

Plus particulièrement, une onde électromagnétique, dite onde incidente, se propageant dans un des guides d’onde, par exemple le premier guide, peut être transmise dans la cavité et interagir avec l’échantillon. Lors de cette interaction l’onde incidente peut être réfléchie et/ou transmise par l’échantillon pour former, respectivement, une onde réfléchie et une onde transmise.More particularly, an electromagnetic wave, called an incident wave, propagating in one of the waveguides, for example the first guide, can be transmitted into the cavity and interact with the sample. During this interaction, the incident wave can be reflected and/or transmitted by the sample to form, respectively, a reflected wave and a transmitted wave.

L’onde réfléchie et l’onde transmise sont, au moins en partie, injectées, respectivement, dans la premier guide et dans le deuxième guide.The reflected wave and the transmitted wave are, at least in part, injected into the first guide and the second guide respectively.

L’analyse en termes de phase et d’amplitude des ondes réfléchie et transmise permet de déterminer les caractéristiques diélectriques et magnétiques de l’échantillon.The analysis in terms of phase and amplitude of the reflected and transmitted waves makes it possible to determine the dielectric and magnetic characteristics of the sample.

Cette analyse peut notamment être exécutée au moyen d’un dispositif d’analyse agencé pour collecter les ondes transmise et réfléchie. Ce dispositif d’analyse peut comprendre un générateur d’ondes électromagnétiques et un analyseur de signaux vectoriels radiofréquence, plus particulièrement un analyseur de réseau vectoriel ou un lecteur RFID opérant dans une plage de fréquences d’intérêt.This analysis can in particular be carried out by means of an analysis device arranged to collect the transmitted and reflected waves. This analysis device can comprise an electromagnetic wave generator and a radio frequency vector signal analyzer, more particularly a vector network analyzer or an RFID reader operating in a range of frequencies of interest.

Les méthodes de d’analyse permettant la détermination des caractéristiques diélectrique et/ou magnétiques à partir de la collecte des ondes réfléchie et transmise sont bien connues de l’homme du métier et ne sont donc pas décrites en détails dans la présente demande. Néanmoins, l’homme du métier pourra consulter le document [3] cité à la fin de la description qui traite de ce sujet.The analysis methods allowing the determination of the dielectric and/or magnetic characteristics from the collection of the reflected and transmitted waves are well known to those skilled in the art and are therefore not described in detail in the present application. Nevertheless, those skilled in the art may consult document [3] cited at the end of the description which deals with this subject.

Par ailleurs, chaque guide d’onde comprend également une extrémité, opposée à l’extrémité de couplage, dite extrémité de connexion, et affleurant la tranche de la plaque terminale sur laquelle il est formé.Furthermore, each waveguide also comprises an end, opposite the coupling end, called the connection end, and flush with the edge of the terminal plate on which it is formed.

Plus particulièrement, le premier guide comprend une extrémité de connexion dite première extrémité de connexion 41b et le deuxième guide comprend une extrémité de connexion dite deuxième extrémité de connexion 51b ( ).More particularly, the first guide comprises a connection end called the first connection end 41b and the second guide comprises a connection end called the second connection end 51b ( ).

Chacune des extrémités de connexion peut comprendre un connecteur adapté pour permettre le couplage entre le guide d’onde et un câble coaxial. Notamment, la première extrémité de connexion 41b et la deuxième extrémité de connexion 51b peuvent comprendre, respectivement, un premier connecteur 41c et un deuxième connecteur 51c ( et ). Les connecteurs 41c et 51c permettent notamment la connexion, au moyen de câbles coaxiaux, du porte-échantillon et d’un dispositif d’analyse.Each of the connection ends may include a connector adapted to allow coupling between the waveguide and a coaxial cable. In particular, the first connection end 41b and the second connection end 51b can comprise, respectively, a first connector 41c and a second connector 51c ( and ). The connectors 41c and 51c allow in particular the connection, by means of coaxial cables, of the sample holder and of an analysis device.

Le positionnement de l’une et l’autre de la première plaque 40 et de la deuxième plaque 50 contre, respectivement, la première face 21 et la deuxième face 22 peut impliquer des moyens de positionnement.The positioning of one and the other of the first plate 40 and of the second plate 50 against, respectively, the first face 21 and the second face 22 can involve positioning means.

Notamment, les moyens de positionnement peuvent comprendre des pions coopérant avec de trous. Notamment les trous peuvent être ménagés sur les plaques terminales tandis que les pions peuvent être formés sur l’une et l’autre de la première face et la deuxième face.In particular, the positioning means may comprise pins cooperating with holes. In particular the holes can be provided on the end plates while the pins can be formed on one and the other of the first face and the second face.

Ainsi, et tel qu’illustré à la , des pions P1 et P2 sont disposés, respectivement, sur la première face et la deuxième face tandis que la première plaque et la deuxième plaque comprennent des trous, respectivement, T1 et T2.Thus, and as illustrated in , pawns P1 and P2 are arranged, respectively, on the first face and the second face while the first plate and the second plate comprise holes, respectively, T1 and T2.

De manière particulièrement avantageuse, le porte-échantillon comprend une âme conductrice 60 disposée dans la cavité 30 et entourée de manière coaxiale selon l’axe de guidage XX’ par le corps principal 20.In a particularly advantageous manner, the sample holder comprises a conductive core 60 placed in the cavity 30 and surrounded coaxially along the guide axis XX' by the main body 20.

Plus particulièrement, l’âme conductrice comprend une première extrémité 61 et une deuxième extrémité 62 engagées par encastrement, respectivement, dans la première plaque 40 et la deuxième plaque 50. Il est clair que dans la mesure où l’âme conductrice 60 est agencée coaxialement à l’axe de guidage XX’, elle relie nécessairement entre elles les extrémités de couplage du premier guide et du deuxième guide.More particularly, the conductive core comprises a first end 61 and a second end 62 engaged by embedding, respectively, in the first plate 40 and the second plate 50. It is clear that insofar as the conductive core 60 is arranged coaxially to the guide pin XX', it necessarily connects the coupling ends of the first guide and of the second guide to one another.

Cet agencement, et notamment la considération de l’âme conductrice, permet de faciliter le guidage d’une onde électromagnétique dans la cavité 30.This arrangement, and in particular the consideration of the conductive core, facilitates the guiding of an electromagnetic wave in the cavity 30.

Il est également possible de considérer des premiers moyens de fixation et des deuxièmes moyens de fixation destinés à maintenir, respectivement, la première plaque 40 à la première extrémité et la deuxième plaque à la deuxième extrémité.It is also possible to consider first fixing means and second fixing means intended to hold, respectively, the first plate 40 at the first end and the second plate at the second end.

De manière avantageuse, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation peuvent chacun comprendre un filetage et une bague fileté.Advantageously, the first fixing means and the second fixing means can each comprise a thread and a threaded ring.

Plus particulièrement, les premiers moyens de fixation comprennent un premier filetage 61a formé sur la première extrémité de l’âme conductrice 60, et une première bague fileté 61b ( ).More particularly, the first fixing means comprise a first thread 61a formed on the first end of the conductive core 60, and a first threaded ring 61b ( ).

De manière équivalente, les deuxièmes moyens de fixation comprennent un deuxième filetage formé sur la deuxième extrémité de l’âme conductrice 60, et une deuxième bague fileté.Equivalently, the second fixing means comprise a second thread formed on the second end of the conductive core 60, and a second threaded ring.

La mise en œuvre des premiers et des deuxième moyens de fixation permet de maintenir serrés la première plaque et la deuxième plaque contre, respectivement, la première face et la deuxième face.The implementation of the first and second fixing means makes it possible to hold the first plate and the second plate tight against, respectively, the first face and the second face.

L’âme conductrice 60 peut avantageusement également comprendre des épaulements en butées contre les faces de la première plaque et de la deuxième plaque plaquées au contact de, respectivement, la première face et la deuxième face.The conductive core 60 can advantageously also comprise shoulders in abutments against the faces of the first plate and of the second plate plated in contact with, respectively, the first face and the second face.

Toujours de manière avantageuse, l’âme conductrice 60 peut être maintenue de manière coaxiale à l’axe de guidage XX’, par au moins un élément de centrage de l’âme conductrice destiné à maintenir ladite âme conductrice alignée parallèlement à l’axe de guidage. L’élément de centrage peut avantageusement comprendre une rondelle 63, 64 ( ) notamment en appui contre la surface interne du corps principal 20, dans laquelle est insérée l’âme conductrice. La surface interne peut comprendre une gorge dans laquelle est encastrée la rondelle 63, 64.Still advantageously, the conductive core 60 can be maintained coaxially with the guide axis XX', by at least one conductive core centering element intended to maintain said conductive core aligned parallel to the axis of guidance. The centering element can advantageously comprise a washer 63, 64 ( ) in particular bearing against the internal surface of the main body 20, in which the conductive core is inserted. The inner surface may include a groove in which the washer 63, 64 is embedded.

De manière avantageuse, le porte-échantillon comprend des agencements permettant la caractérisation d’échantillon liquide en circulation. Plus particulièrement, la première et/ou la deuxième plaque comprennent des ouvertures traversantes 70 ( ).Advantageously, the sample holder comprises arrangements allowing the characterization of liquid sample in circulation. More particularly, the first and/or the second plate comprise through openings 70 ( ).

Des conduits ainsi qu’un système d’activation de la circulation d’un échantillon liquide peuvent être connectés au porte-échantillon.Conduits as well as a system for activating the circulation of a liquid sample can be connected to the sample holder.

Notamment, et tel qu’illustré à la , les ouvertures traversantes 70 sont connectées, au moyen de tubes 80, à un réservoir 90 contenant un liquide à analyser, et une pompe 100, notamment une pompe péristatique, destinée à faire circuler le fluide à analyser dans la cavité 30 du porte-échantillon. Un analyseur de réseau 110 ainsi qu’un dispositif d’analyse 120 (dans le cas présent un ordinateur) des données expérimentales sont également connectés au porte-échantillon 10.In particular, and as illustrated in , the through-openings 70 are connected, by means of tubes 80, to a reservoir 90 containing a liquid to be analyzed, and a pump 100, in particular a peristaltic pump, intended to circulate the fluid to be analyzed in the cavity 30 of the sample holder . A network analyzer 110 as well as an analysis device 120 (in the present case a computer) of the experimental data are also connected to the sample holder 10.

Le porte-échantillon 10 ainsi décrit reste compact et d’un emploi relativement aisé.The sample holder 10 thus described remains compact and relatively easy to use.

Par ailleurs, ce porte-échantillon reste démontable et peut donc être réutilisé pour différent types de mesures.Furthermore, this sample holder remains removable and can therefore be reused for different types of measurements.

La présente invention concerne également un système de mesure qui comprend un porte échantillon selon les termes de la présente invention, et un analyseur de réseau, avantageusement un analyseur de réseau vectoriel connecté à l’un et l’autre des deux guides d’onde au moyen de guides d’onde coaxiaux.The present invention also relates to a measurement system which comprises a sample holder according to the terms of the present invention, and a network analyzer, advantageously a vector network analyzer connected to one and the other of the two waveguides at the means of coaxial waveguides.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications.Of course, the invention is not limited to the embodiments described and variant embodiments can be added without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

RERERENCESREFERENCES

[1] FR2619223 ;[1] FR2619223;

[2] EP2715378 ;[2] EP2715378;

[3] A. M. Nicolson and G. F. Ross, “Measurement of the Intrinsic Properties of Materials by Time-Domain Techniques” IEEE Trans. Instrum. Meas, vol. 19, no.4, pp. 377-382, 1970 et W. Weir, "Automatic measurement of complex dielectric constant and permeability at microwave frequencies" Proceedings of the IEEE vol. 62, no. 1, pp. 33-36, 1974;[3] AM Nicolson and GF Ross, “ Measurement of the Intrinsic Properties of Materials by Time-Domain Techniques ” IEEE Trans. Instruments. Meas, vol. 19, no.4, pp. 377-382, 1970 and W. Weir, " Automatic measurement of complex dielectric constant and permeability at microwave frequencies " Proceedings of the IEEE vol. 62, no. 1, p. 33-36, 1974;

[4] « théorie de la line de transmission, ligne coaxial », Microwave engineering, David M. Pozar, 4th edition, Wiley, Chapter 2: Transmission Line Theory, Page 56, et Chapter 3: Transmission Lines and Waveguides, Page 130.[4] “transmission line theory, coaxial line”, Microwave engineering, David M. Pozar, 4th edition, Wiley, Chapter 2: Transmission Line Theory, Page 56, and Chapter 3: Transmission Lines and Waveguides, Page 130.

Claims (14)

Porte-échantillon (10) destiné à la caractérisation des propriétés diélectriques et/ou magnétiques d’un échantillon, le porte-échantillon (10) comprenant :
- un corps principal (20) de forme généralement tubulaire qui s’étend, selon un axe de guidage (XX’), d’une première face (21) vers une deuxième face (22) et entoure coaxialement à l’axe de guidage (XX’) une cavité (30) ;
- deux plaques latérales dites, respectivement, première (40) et deuxième (50) plaque, plaquées contre, respectivement, la première face (21) et la deuxième face (22) de manière à fermer la cavité (30), la première (40) et la deuxième (50) plaque comprenant chacune, sur une de leur face, un guide d’onde dits, respectivement, premier (41) et deuxième (51) guide, chacun terminé par une extrémité dite extrémité de couplage (41a, 51a) en alignement avec l’axe de guidage (XX’) de sorte qu’une onde électromagnétique guidée par l’un des guides d’ondes soit transmise de l’extrémité de couplage dudit guide d’onde vers l’extrémité de couplage de l’autre guide d’onde via la cavité (30).
Sample holder (10) intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample, the sample holder (10) comprising:
- a main body (20) of generally tubular shape which extends, along a guide axis (XX'), from a first face (21) to a second face (22) and surrounds coaxially with the guide axis (XX') a cavity (30);
- two side plates called, respectively, first (40) and second (50) plate, pressed against, respectively, the first face (21) and the second face (22) so as to close the cavity (30), the first ( 40) and the second (50) plate each comprising, on one of their faces, a waveguide called, respectively, first (41) and second (51) guide, each terminated by an end called the coupling end (41a, 51a) in alignment with the guide axis (XX') so that an electromagnetic wave guided by one of the waveguides is transmitted from the coupling end of said waveguide to the coupling end of the other waveguide via the cavity (30).
Porte-échantillon (10) selon la revendication 1, dans lequel pour chaque guide d’onde (41, 51) d’une plaque latérale (40, 50) donnée comprend un ruban métallique qui s’étend sur une face de ladite plaque latérale selon une direction essentiellement perpendiculaire à l’axe de guidage.A sample holder (10) according to claim 1, wherein for each waveguide (41, 51) of a given side plate (40, 50) comprises a metal strip extending over one face of said side plate in a direction essentially perpendicular to the guide axis. Porte-échantillon (10) selon la revendication 2, dans lequel ledit porte-échantillon (10) comprend une âme conductrice (60) disposée dans la cavité (30) et entourée de manière coaxiale selon l’axe de guidage (XX’) par le corps principal (20).Specimen holder (10) according to claim 2, wherein said specimen holder (10) comprises a conductive core (60) disposed in the cavity (30) and coaxially surrounded along the guide axis (XX') by the main body (20). Porte-échantillon (10) selon la revendication 3, dans lequel l’âme conductrice (60) comprend une première extrémité (61) et une deuxième extrémité (62) engagées par encastrement, respectivement, dans la première plaque (40) et la deuxième plaque (50).Sample holder (10) according to Claim 3, in which the conductive core (60) comprises a first end (61) and a second end (62) engaged by embedding, respectively, in the first plate (40) and the second plate (50). Porte-échantillon (10) selon la revendication 4, dans lequel des premiers moyens de fixation et des deuxièmes moyens de fixation maintiennent, respectivement, la première plaque à la première extrémité et la deuxième plaque à la deuxième extrémité, les premiers moyens de fixation et les deuxièmes moyens de fixation comprennent avantageusement un filetage formé sur l’une et l’autre de la première et de la deuxième extrémité ainsi qu’un moyen de serrage coopérant avec ledit filetage.Specimen holder (10) according to claim 4, wherein first fixing means and second fixing means hold, respectively, the first plate at the first end and the second plate at the second end, the first fixing means and the second fixing means advantageously comprise a thread formed on one and the other of the first and the second end as well as a clamping means cooperating with said thread. Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel l’âme conductrice (60) comprend deux épaulement en butée avec, respectivement, une face de la première plaque et une face de la deuxième plaque.Sample holder (10) according to one of Claims 3 to 5, in which the conductive core (60) comprises two shoulders in abutment with, respectively, one face of the first plate and one face of the second plate. Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel ledit porte-échantillon (10) comprend au moins un élément de centrage de l’âme conductrice (60) destiné à maintenir ladite âme conductrice (60) alignée parallèlement à l’axe de guidage (XX’).A specimen holder (10) according to one of claims 3 to 6, wherein said specimen holder (10) includes at least one core conductor centering member (60) for maintaining said core conductor (60) aligned parallel to the guide axis (XX'). Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le guide d’onde de chaque plaque terminale comprend une autre extrémité, opposée à l’extrémité de couplage, et agencée pour être couplée avec un guide d’onde coaxial.Sample holder (10) according to one of Claims 1 to 7, in which the waveguide of each terminal plate comprises another end, opposite the coupling end, and arranged to be coupled with a waveguide coaxial wave. Porte-échantillon (10) selon la revendication 8, dans lequel le l’autre extrémité est agencée pour permettre le couplage avec le guide d’onde coaxial par une tranche de la plaque terminale considérée.Sample holder (10) according to claim 8, in which the other end is arranged to allow coupling with the coaxial waveguide by a slice of the terminal plate in question. Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la porte-échantillon (10) comprend des agencements permettant la caractérisation d’échantillon liquide en circulation.Sample holder (10) according to one of Claims 1 to 9, in which the sample holder (10) comprises arrangements allowing the characterization of a liquid sample in circulation. Porte-échantillon (10) selon la revendication 10, dans lequel les agencements permettant la caractérisation d’échantillon liquide en circulation comprennent des ouvertures traversantes ménagées dans l’une et/ou l’autre des deux plaques terminales.Sample holder (10) according to Claim 10, in which the arrangements allowing the characterization of the liquid sample in circulation comprise through-openings made in one and/or the other of the two end plates. Porte-échantillon (10) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel ledit porte-échantillon (10) comprend des conduits de circulation coopérant avec les agencements permettant la caractérisation d’échantillons fluidiques en circulation.A sample holder (10) according to claim 10 or 11, wherein said sample holder (10) comprises flow conduits cooperating with arrangements allowing the characterization of flowing fluid samples. Porte-échantillon (10) selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel l’une et l’autre de la première et de la deuxième face (22) comprennent de moyen de positionnement de la première et de la deuxième plaque terminale.Sample holder (10) according to one of Claims 1 to 12, in which both of the first and of the second faces (22) comprise means for positioning the first and of the second end plate . Système de mesure qui comprend un porte échantillon selon l’une des revendications 1 à 13, et un analyseur de réseau, avantageusement un analyseur de réseau vectoriel connecté à l’un et l’autre des deux guides d’onde au moyen de guides d’onde coaxiaux.Measurement system which comprises a sample holder according to one of claims 1 to 13, and a network analyzer, advantageously a vector network analyzer connected to one and the other of the two waveguides by means of waveguides coaxial waves.
FR2104546A 2021-04-30 2021-04-30 Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample Pending FR3122496A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2104546A FR3122496A1 (en) 2021-04-30 2021-04-30 Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample
PCT/FR2022/050773 WO2022229549A1 (en) 2021-04-30 2022-04-25 Sample holder intended for characterising the dielectric and/or magnetic properties of a sample

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2104546 2021-04-30
FR2104546A FR3122496A1 (en) 2021-04-30 2021-04-30 Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3122496A1 true FR3122496A1 (en) 2022-11-04

Family

ID=76730736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2104546A Pending FR3122496A1 (en) 2021-04-30 2021-04-30 Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3122496A1 (en)
WO (1) WO2022229549A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5570068A (en) * 1995-05-26 1996-10-29 Hughes Aircraft Company Coaxial-to-coplanar-waveguide transmission line connector using integrated slabline transition
WO2012164229A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Université D'aix-Marseille Universal sample holder for measuring the electromagnetic properties of a dielectric and/or magnetic material
US9287604B1 (en) * 2012-06-15 2016-03-15 Anritsu Company Frequency-scalable transition for dissimilar media
US20160187402A1 (en) * 2014-08-29 2016-06-30 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Planar transmission-line permittivity sensor and calibration method for the characterization of liquids, powders and semisolid materials
WO2016156412A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Device for exposing at least one object to an electromagnetic field having a low input reflection coefficient
WO2016189058A1 (en) * 2015-05-25 2016-12-01 Centre National De La Recherche Scientifique Cnrs Portable device for measuring dielectric and/or magnetic characteristics of samples
CN112684259A (en) * 2020-12-04 2021-04-20 西南大学 Reentrant cavity sensor for measuring dielectric constant and magnetic conductivity of magnetic medium material

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5570068A (en) * 1995-05-26 1996-10-29 Hughes Aircraft Company Coaxial-to-coplanar-waveguide transmission line connector using integrated slabline transition
WO2012164229A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Université D'aix-Marseille Universal sample holder for measuring the electromagnetic properties of a dielectric and/or magnetic material
US9287604B1 (en) * 2012-06-15 2016-03-15 Anritsu Company Frequency-scalable transition for dissimilar media
US20160187402A1 (en) * 2014-08-29 2016-06-30 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Planar transmission-line permittivity sensor and calibration method for the characterization of liquids, powders and semisolid materials
WO2016156412A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Device for exposing at least one object to an electromagnetic field having a low input reflection coefficient
WO2016189058A1 (en) * 2015-05-25 2016-12-01 Centre National De La Recherche Scientifique Cnrs Portable device for measuring dielectric and/or magnetic characteristics of samples
CN112684259A (en) * 2020-12-04 2021-04-20 西南大学 Reentrant cavity sensor for measuring dielectric constant and magnetic conductivity of magnetic medium material

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. M. NICOLSONG. F. ROSS: "Measurement of the Intrinsic Properties of Materials by Time-Domain Techniques", IEEE TRANS. INSTRUM. MEAS, vol. 19, no. 4, 1970, pages 377 - 382, XP001424320
DAVID M. POZAR: "Microwave engineering", WILEY, article "théorie de la line de transmission, ligne coaxial", pages: 56,130
W. WEIR: "Automatic measurement of complex dielectric constant and permeability at microwave frequencies", PROCEEDINGS OF THE IEEE, vol. 62, no. 1, 1974, pages 33 - 36

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022229549A1 (en) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0418117B1 (en) Apparatus for characterising dielectric properties of samples of materials, having an even or uneven surface, and application to the non-destructive control of the dielectric homogeneity of said samples
EP1597604B1 (en) Antenna for detection of partial discharges in a chamber of an electrical instrument
US7642785B2 (en) Method and device for complex permittivity measurements as a function of frequency
EP3136499A1 (en) Divider/combiner system for a hyperfrequency wave
EP0582637B1 (en) Microstrip line/waveguide transition
FR3122496A1 (en) Sample holder intended for the characterization of the dielectric and/or magnetic properties of a sample
EP1669766B1 (en) Test probe for an integrated circuit
FR2644631A1 (en) CASE FOR INTEGRATED CIRCUIT HYPERFREQUENCES
FR2892521A1 (en) MAGNETIC PERMEABILITY MEASUREMENT SYSTEM AND REFERENCE SAMPLE USED THEREIN
EP1685389B1 (en) Hydrometric measurement probe and assembly
FR2755544A1 (en) METAL CAVITY FILTERING DEVICE WITH DIELECTRIC INSERTS
US20140247061A1 (en) Measuring whispering-gallery-mode resonator
EP3894845A1 (en) Microstrip-type microwave sensor
FR3034521A1 (en) DEVICE FOR EXPOSING AT LEAST ONE OBJECT TO AN ELECTROMAGNETIC FIELD HAVING A LOW INPUT REFLECTION COEFFICIENT
EP0223673A1 (en) Coupling device between an electromagnetic surface wave transmission line and an external microstrip transmission line
EP2147478A1 (en) Microstrip technology hyperfrequency signal coupler
FR2879828A1 (en) HYPERFREQUENCY CIRCULATOR WITH CONNECTING PLATES
FR2681946A1 (en) DEVICE FOR BROADBAND HYPERFREQUENCY TESTING CARRIED OUT IN SITU.
Hasar Thickness-independent complex permittivity determination of partially filled thin dielectric materials into rectangular waveguides
FR2670296A1 (en) Device for measuring the transfer impedance of a cable
FR2629276A1 (en) HYPERFREQUENCY ADJUSTMENT DEVICE FOR PLANAR WAVE-LINE TRANSITION TRANSITION
US20210088568A1 (en) Methodology for measuring dielectric and magnetic material properties
EP1510013B1 (en) Mobile telephone comprising correct operation verification means
BE471225A (en)
FR2694406A1 (en) Device for measuring the dielectric and magnetic characteristics of materials.

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20221104

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

CD Change of name or company name

Owner name: MULTIWAVE TECHNOLOGIES, FR

Effective date: 20240307

TP Transmission of property

Owner name: MULTIWAVE TECHNOLOGIES, FR

Effective date: 20240307

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4