1tom - 0662.htm
695
С определяют, измеряя разрядный ток/ конденсатора, выдержанного под напряжением U:
t*
С = ^ С/(<)*.
\!
О
a HR рассчитывают по скорости сггадания /. На часто-
тах до ю~11)7 Гц С и 1/Я измеряют с помощью мостовых
Рис. 1, Методы диэлектрических измерений: 1 ≈ разряд конденсатора, 2 ≈ мостовые * схемы, 3-ЕС-шщ- ___. туры, 4 ≈ полноводные линии, Тт≈ | i _^ ИК-спектр oci;о- гп-5
|
, . , ,
1
-5 | ,0s ю ю ю ╧ часта, Гц
схем (рис. 2). Начиная с v~l05 Гц и вплоть до Ю8 Гц для определения С используют колебат. контуры, настраивая контур в резонанс с частотой ноля.
Рис. 2. Мост Шсринга: при условии баланса: е' =
Е"=
:' ≈ ≈ где С└ ≈ ╦мкость пустого конденсатора. rta
В диапазоне метровых и сантиметровых волн (со~ ~108≈Ю11 Гц) применяют полноводные методы. Исследуемый образец помещают в разрыв центрального проводника коаксиального кабеля или внутрь волновода и регистрируют зондом связанное с этим изменение структуры ноля в линии. Обычно образец располагают ва задней стенке закороченного отрезка линии {рис. 3); измеряя коэф. бегущей волны /СБ и расстояние х от
передней грани образца до первого узла стоячей волны, определяют е' и Е" из соотношений:
к -∙ ≈
th yd Д-в Б КЕ
vd '2nd' . ... t 1-iK ts
Б *
'в
Здесь К ≈ длина волны в свободном пространстве, d ≈ толщина образца, Кв ≈ длина волны в волноводе, КГ ≈ граничная длина волны волновода.
Начиная с v~ 1011 Гц Д. и. проводят в свободном пространстве; измеряют коэф. пропускания Т эл.-магн. волн плоскопараллельной пластинкой вещества (рис. 4) или коэф. отражения R от бесконечного слоя, а также соответствующие им фазовые сдвиги волны в образце Ф и т|з. По Френеля формулам рассчитывают п и k:
Рис. 3. Полноводная измерительная линия: J≈ исследуемый обра-ыщ, 2 ≈ измерительный ЙОНД, 3, 4 ≈ эпюры сгоя-чей волны без образца и с образцом.
ssfi
В ИК-диапазоне (v>10J1 Гц) измерения Т, Л, ф и т|? проводят с помощью монохроматорных и фурье-спект-рометров, прич╦м часто ограничиваются лишь измере-
Генератор Поляризатор _ ибразец
Рис. 4. Простей-шая квазиопги-чсская схема «на пропускание» для частот 10м ≈ Ю12 Гд.
нием зависимости R (v), получая затем т[> (v) из Крамер-са ≈ Кронига соотношения'.
, , со (v) - ≈
In R(v')
В субмиллиметровом диапазоне (w-lO11≈1012 Гц) наиб, эффективны т, н. ЛОВ-спектрометры, в к-рых генераторами служат перестраиваемые до частоте мо-
Рис. 5. Схема ну метра; Cjc-C^≈Cll *й6=т^~ ( ?Г ~
o
0l
_ добротности пустого к EiarpyjKCiiKoro контура; C0t ≈ емкости пустого и нагруженного конденсатора.
генераторы ≈ лампы обратной волны
Щ
и
*
я. ^
нохроматич.
(ЛОВ).
Наибольшей чувствительностью к е" и точностью определения е' обладают резонансные методы, где измеряются изменения добротности Q и собств. частоты v0 резонатора при помещении в него исследуемого образца. Резонаторами служат LC-контуры (v~lG6≈ 10s Гц, рис. 5), объ╦мные резонаторы (v~10s≈ 1011 Гц, рис. б) и начиная с V'≈IG11 Гц ≈ оптические резонаторы. При больших е' и малых е" резонаторами могут служить сами образцы (метод диэлектрич. резонатора). Частотная зависимость коэф. пропускания 2"(v) плоскопараллельной диэлектрич. пластинки имеет максимумы в результате интерференции волн внутри образца. По расстоянию между максимумами, по их положению на шкале частот, по их величинам и полуширине рассчитывают е' и е".
Особую группу составляют мультичастотныс методы, основанные на изучении отклика исследуемого образца на сигнал с широким спектром (импульсные или шумовые зондирующие поля). Зависимости e'(v) и B"(V) рассчитываются через фурьс-преобразопаиие временной зависимости отклика. Гл. достоинство ≈ оператив- - , ность получения картины поведения e(v) н широком /VI
")
}
