SU1550436A1 - Method of determining dielectric permeability of materials - Google Patents
Method of determining dielectric permeability of materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1550436A1 SU1550436A1 SU864164031A SU4164031A SU1550436A1 SU 1550436 A1 SU1550436 A1 SU 1550436A1 SU 864164031 A SU864164031 A SU 864164031A SU 4164031 A SU4164031 A SU 4164031A SU 1550436 A1 SU1550436 A1 SU 1550436A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- angle
- incidence
- reflected radiation
- angles
- dielectric constant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерению электрических параметров материалов, в частности к измерению диэлектричесой проницаемости. Целью изобретени вл етс повышение точности. Способ заключаетс в том, что плоскую поверхность диэлектрического материала облучают СВЧ-излучением переменной частоты, пол ризованным в плоскости падени , с гаусовым распределением мощности по сечению пучка, регистрируют отраженное излучение под двум углами, один из которых больше, другой меньше угла падени , угол Брюстера определ ют по наличию отраженного излучени равной интенсивности при двух углах регистрации и, исход из величины угла Брюстера, вычисл ют диэлектрическую проницаемость. 1 ил.The invention relates to the measurement of the electrical parameters of materials, in particular to the measurement of the dielectric constant. The aim of the invention is to improve the accuracy. The method consists in the fact that the flat surface of the dielectric material is irradiated with microwave radiation of variable frequency, polarized in the plane of incidence, with Gaus power distribution over the beam section, the reflected radiation is recorded at two angles, one of which is larger, the other is smaller than the angle of incidence, Brewster angle is determined by the presence of reflected radiation of equal intensity at two angles of registration and, based on the Brewster angle, the dielectric constant is calculated. 1 il.
Description
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике н может быть использовано дл неразрушающего контрол диэлектрической проницаемости материалов в химической, радиотехнической и т.д. промышленности.The invention relates to instrumentation technology and can be used for non-destructive testing of the dielectric constant of materials in chemical, radio, etc. industry.
Цель изобретени - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.
На чертеже показана блок-схема устройства дл реализации предлагаемого способа.The drawing shows a block diagram of the device for implementing the proposed method.
Сущность способа состоит в том, что провод т облучение контролируемого материала электромагнитной СВЧ волной переменной частоты, последовательно измен ют угол папени , регистрацию отраженного излучени и определение угла Брюстера, по которому вычисл ют диэлектрическую проницаемость . Причем облучение контролируемого материала производ т гауссовьм СВЧ пучком, пол ризованным параллельно плоскости падени , отраженное излучение одновременно регистрируют под двум углами, один из которых больше, а другой меньше угла падени , а угол Брюстера Ликсируют по наличию отраженного излучени равной интенсивности при двух углах приема. Волна основного типа лучевода имеет гауссово распределение напр женности электрического пол в поперечном сечении лучевода . При падении таких пучков конечной апертуры или аналогичных им на границу раздела двух материалов наблюдаетс р д эсЬфектов, отличных от случа падени плоской волны, а именно продольное и боковое смешение СВЧThe essence of the method is that the monitored material is irradiated with a variable frequency electromagnetic wave, sequentially changing the fillet angle, recording the reflected radiation, and determining the Brewster angle from which the dielectric constant is calculated. Moreover, the irradiation of the controlled material is produced by a Gaussian microwave beam, polarized parallel to the plane of incidence, the reflected radiation is simultaneously recorded at two angles, one of which is larger and the other is smaller than the angle of incidence, and the Brewster angle is eliminated by the presence of reflected radiation of equal intensity at two reception angles. The wave of the main type of the beam transmitter has a Gaussian distribution of the electric field intensity in the cross section of the beam guide. When such beams of a final aperture or similar to them at the interface of two materials fall, a number of effects are observed that are different from the case of a plane wave, namely longitudinal and side mixing of the microwave
слcl
СПSP
оabout
Јь СО 6ЭСО CO 6E
пучка, распространение отраженного пучка под углом, не равным углу падени , расщепление отраженного пучка на два пучка и т.д. Указанные эффектынаиболее сильно сказываютс при внутреннем отражении и исключение при проведении измерений приводит к дополнительной погрешности.the beam, the propagation of the reflected beam at an angle not equal to the angle of incidence, the splitting of the reflected beam into two beams, etc. These effects are most pronounced in the case of internal reflection, and the exception in the measurement process leads to an additional error.
Данный способ измерений диэлектри- ческой проницаемости позвол ет у читывать параметры зондирующих СВЧ пучков и, более того, основан па эффекте расщеплени отраженного пучка на два пучка, распростран ющихс по/т углами Доб относительно угла падени . изи- чески данный эффект объ сн етс тем, что пучки СВЧ волн (например, с гауссовым распределением) можно рассматривать как суперпозицию набора плос- ких волн различных амплитуд и направлений . Поскольку амплитуда и Лаза отраженной плосковолновой компоненты завис т от угла падени , т.е. дл разных компонент различны, отражен- ный пучок может распростран тьс под углом, отличным от угла падени . Если угол падени СВЧ пучка, пол ризованного параллельно плоскости падени , равен углу Брюстера после отра- жени формируютс два пучка, распростран ющихс поп; углом j;koi,K углу Брюстера. Таким образом, показано, что величина Д об определ етс следующим соотношением:This method of measuring the dielectric constant permits reading parameters of the probe microwave beams and, moreover, is based on the effect of splitting the reflected beam into two beams, propagating along the / t angles of angles relative to the angle of incidence. This effect is physically explained by the fact that microwave beams (for example, with a Gaussian distribution) can be considered as a superposition of a set of plane waves of various amplitudes and directions. Since the amplitude and Laza of the reflected flat-wave component depend on the angle of incidence, i.e. for different components different, the reflected beam may propagate at an angle different from the angle of incidence. If the angle of incidence of the microwave beam, polarized parallel to the plane of incidence, is equal to the Brewster angle after reflection, two beams propagating pop are formed; angle j; koi; K corner of Brewster. Thus, it is shown that the value of D on is determined by the following relationship:
, -$2 JR(sintfp)/ coso4 g ,. 100 - K,W0 (K1W0)r/R(sinoie)/ U, - $ 2 JR (sintfp) / coso4 g,. 100 - K, W0 (K1W0) r / R (sinoie) / U
/Р(«/R("
где о(.в - угол Брюстера;where o (.v is the angle of Brewster;
К, - волновое число в первой среде;K, is the wave number in the first medium;
2W0 - ширина пучка;2W0 - beam width;
siting)/ - производна от модул ко- эФФипиента отражени по sinoi.siting) / - derived from the sinoi reflection coefficient modulus.
Такт образом, анализиру распределение электромагнитного пол отраженной СВЧ волны, угол Брюстера с вы- сокой степенью точности можно зафиксировать по возникновению двух отраженных пучков .By analyzing the distribution of the electromagnetic field of the reflected microwave wave, the Brewster angle with a high degree of accuracy can be fixed by the appearance of two reflected beams.
Q 5 0 5 0 Q 5 0 5 0
5five
00
45 45
д d
Устройство содержит автоматический свип-генератор 1 , блок 2 питани генератора, волноводно-лучевой переход 3, пол ризатор 4, излучающую 5 и приемные 6 и 7 антенны в виде открытых концов лучеводов, волноводно-лучевые переходы 8 и 9, приемники 10 и И излучени , компаратор 12 и диэлектрическую призму 13. Контролируемый материал 14 устанавливают на основание призмы 13.The device contains an automatic sweep generator 1, a generator power supply unit 2, a waveguide-beam transition 3, a polarizer 4 emitting 5 and receiving 6 and 7 antennas in the form of open ends of the light emitters, a waveguide-beam transitions 8 and 9, receivers 10 and And radiation , the comparator 12 and the dielectric prism 13. The controlled material 14 is installed on the base of the prism 13.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Пучок электромагнитных линейно-пол ризованных параллельно плоскости падени электромагнитных волн переменной частоты направл ют под углом на контролируемый материал через диэлектрическую призму. Измен ют угол падени и регистрируют отраженное излучение одновременно под двум углами , один из которых меньше, а другой больше на 1 - 5° угла падени . Угол Брюстера Фиксируют по наличию отраженного излучени равной интенсивности при двух углах приема и по известным соотношени м вычисл ют диэлектрическую проницаемость.A beam of electromagnetic linearly polarized parallel to the plane of incidence of variable frequency electromagnetic waves is directed at an angle to the controlled material through a dielectric prism. The angle of incidence is changed and the reflected radiation is recorded simultaneously at two angles, one of which is smaller, and the other is increased by 1 - 5 ° angle of incidence. Brewster angle is recorded by the presence of reflected radiation of equal intensity at two reception angles and the dielectric constant is calculated from the known ratios.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864164031A SU1550436A1 (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Method of determining dielectric permeability of materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864164031A SU1550436A1 (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Method of determining dielectric permeability of materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1550436A1 true SU1550436A1 (en) | 1990-03-15 |
Family
ID=21273899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864164031A SU1550436A1 (en) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | Method of determining dielectric permeability of materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1550436A1 (en) |
-
1986
- 1986-11-17 SU SU864164031A patent/SU1550436A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Горшков М.М. Эллипсометри . N.: Советское Радио, 1974, с. 154-156. Авторское свидетельство СССР № И 93459, кл. G 01 В 11/06, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2298197C2 (en) | Device and method of measuring of at least one physical parameter of material by means of microwaves | |
Rogers et al. | Optical system for rapid materials characterization with the transient grating technique: Application to nondestructive evaluation of thin films used in microelectronics | |
James et al. | A microwave method for measuring moisture content, density, and grain angle of wood | |
US4634963A (en) | Method and apparatus for the testing of dielectric materials | |
US5039949A (en) | RF absorber test system | |
CY1108198T1 (en) | NON-DESTRUCTIVE TEST FOR DIALECTIVE MATERIALS | |
US4581574A (en) | Method of testing dielectric materials | |
SU1550436A1 (en) | Method of determining dielectric permeability of materials | |
CN208026605U (en) | A kind of terahertz time-domain spectroscopy instrument device of miniaturization | |
KR930703602A (en) | Method for measuring the concentration of minority carriers in semiconductor materials and apparatus therefor | |
CN108680500A (en) | A kind of the terahertz time-domain spectroscopy instrument device and analysis method of miniaturization | |
US2633017A (en) | Method of detecting an electrical twinning boundary in crystals | |
SU1758530A1 (en) | Method of measuring dielectric penetration of materials | |
Agafonov | Cassiopeia A flux density secular decrease and variations at metre wavelengths. | |
JPH05180807A (en) | Method for selecting ultrasonic-wave probe and probe selected by method thereof | |
SU1116301A1 (en) | Film thickness checking device | |
CN113791035B (en) | Laser flaw detection device and laser flaw detection method | |
Barbano | Phase center distributions of spiral antennas | |
SU1725073A1 (en) | Surface roughness determining method | |
SU1631472A1 (en) | Method of determination of electric strength of muscovite | |
SU1264052A1 (en) | Method for determining depth of laminations in dielectric materials | |
SU1635149A1 (en) | Method for measuring antenna field amplitude and phase distribution patterns and device thereof | |
Dupont et al. | Generation and Detection of Ultrasound Waves by Laser. Application to Non-Destructive Control | |
SU1737366A1 (en) | Dielectric permittivity anisotropy testing method | |
Campbell et al. | Attenuated direct and scattered wave propagation on simulated land mobile satellite service paths in the presence of trees |