Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей

Резонаторы с волнами шепчущей галереи могут использоваться для исследования конденсированных сред, в частности для изучения свойств диэлектрических жидкостей. Однако электродинамические свойства реальных резонаторных структур указанного типа изучены недостаточно. Исследован микроволновый отклик ради...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Радіофізика та електроніка
Date:2017
Main Authors: Баранник, А.А., Витусевич, С.А., Проценко, И.А.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України 2017
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122655
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей / А.А. Баранник, С.А. Витусевич, И.А. Проценко // Радіофізика та електроніка. — 2017. — Т. 8(22), № 1. — С. 45-50. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862543093393260544
author Баранник, А.А.
Витусевич, С.А.
Проценко, И.А.
author_facet Баранник, А.А.
Витусевич, С.А.
Проценко, И.А.
citation_txt Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей / А.А. Баранник, С.А. Витусевич, И.А. Проценко // Радіофізика та електроніка. — 2017. — Т. 8(22), № 1. — С. 45-50. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Радіофізика та електроніка
description Резонаторы с волнами шепчущей галереи могут использоваться для исследования конденсированных сред, в частности для изучения свойств диэлектрических жидкостей. Однако электродинамические свойства реальных резонаторных структур указанного типа изучены недостаточно. Исследован микроволновый отклик радиально-двухслойного квазиоптического резонатора в виде диэлектрического цилиндрического кольца, зажатого между двумя плоскими проводящими торцевыми стенками. Реальный резонатор имеет, как правило, дополнительный слой между лейкосапфировым кольцом и проводящей поверхностью, что исключает строгое решение соответствующей электродинамической задачи. Лейкосапфировый резонатор исследован методами численного моделирования и экспериментальных измерений его микроволнового отклика в 8-мм диапазоне. Получено хорошее соответствие экспериментально измеренных и вычисленных значений добротности и резонансных частот. Показано, что резонатор позволяет измерять комплексную диэлектрическую проницаемость водных растворов с погрешностью около 3 %. Резонатори з хвилями шепочучої галереї можуть використовуватися для дослідження конденсованих середовищ, зокрема для вивчення властивостей діелектричних рідин. Однак електродинамічні властивості реальних резонаторних структур цього типу досліджені недостатньо. Досліджений мікрохвильовий відгук радіально-двошарового квазіоптичного резонатора у вигляді діелектричного циліндричного кільця, затисненого між двома плоскими провідними торцевими стінками. Реальний резонатор має, як правило, додатковий шар між лейкосапфіровим кільцем і провідною поверхнею, що виключає строге рішення відповідної електродинамічної задачі. Лейкосапфіровий резонатор досліджений методами числового моделювання і експериментальних вимірювань його мікрохвильового відгуку в 8-мм діапазоні. Отримано добру відповідність експериментально виміряних і обчислених значень добротності та резонансних частот. Показано, що резонатор дозволяє вимірювати комплексну діелектричну проникність водних розчинів з похибкою приблизно 3 %. WGM resonators can be used for studies of condensed matter, especially for the study of the dielectric liquids properties. However, the electromagnetic properties of the real resonator structures are not well understood. The microwave response of quasioptical radially-two-layered dielectric resonator in the form of a cylindrical ring sandwiched between two flat conducting endplates is studied. Usually real resonator has an additional layer between the leucosapphire ring and a conducting surface, that eliminates a possibility of the rigorous solution for the corresponding electromagnetic problem. The leucosapphire resonator is studied with numerical modeling methods and experimental measurements in the Ka-band. A good agreement between the experimentally measured and calculated values of frequencies and Q-factors is achieved. It is shown that the resonator allows the measurement of the complex permittivity of solutions with an error of about 3 %.
first_indexed 2025-11-24T21:30:50Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-122655
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1028-821X
language Russian
last_indexed 2025-11-24T21:30:50Z
publishDate 2017
publisher Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
record_format dspace
spelling Баранник, А.А.
Витусевич, С.А.
Проценко, И.А.
2017-07-16T12:55:29Z
2017-07-16T12:55:29Z
2017
Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей / А.А. Баранник, С.А. Витусевич, И.А. Проценко // Радіофізика та електроніка. — 2017. — Т. 8(22), № 1. — С. 45-50. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
1028-821X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122655
621.372.413
Резонаторы с волнами шепчущей галереи могут использоваться для исследования конденсированных сред, в частности для изучения свойств диэлектрических жидкостей. Однако электродинамические свойства реальных резонаторных структур указанного типа изучены недостаточно. Исследован микроволновый отклик радиально-двухслойного квазиоптического резонатора в виде диэлектрического цилиндрического кольца, зажатого между двумя плоскими проводящими торцевыми стенками. Реальный резонатор имеет, как правило, дополнительный слой между лейкосапфировым кольцом и проводящей поверхностью, что исключает строгое решение соответствующей электродинамической задачи. Лейкосапфировый резонатор исследован методами численного моделирования и экспериментальных измерений его микроволнового отклика в 8-мм диапазоне. Получено хорошее соответствие экспериментально измеренных и вычисленных значений добротности и резонансных частот. Показано, что резонатор позволяет измерять комплексную диэлектрическую проницаемость водных растворов с погрешностью около 3 %.
Резонатори з хвилями шепочучої галереї можуть використовуватися для дослідження конденсованих середовищ, зокрема для вивчення властивостей діелектричних рідин. Однак електродинамічні властивості реальних резонаторних структур цього типу досліджені недостатньо. Досліджений мікрохвильовий відгук радіально-двошарового квазіоптичного резонатора у вигляді діелектричного циліндричного кільця, затисненого між двома плоскими провідними торцевими стінками. Реальний резонатор має, як правило, додатковий шар між лейкосапфіровим кільцем і провідною поверхнею, що виключає строге рішення відповідної електродинамічної задачі. Лейкосапфіровий резонатор досліджений методами числового моделювання і експериментальних вимірювань його мікрохвильового відгуку в 8-мм діапазоні. Отримано добру відповідність експериментально виміряних і обчислених значень добротності та резонансних частот. Показано, що резонатор дозволяє вимірювати комплексну діелектричну проникність водних розчинів з похибкою приблизно 3 %.
WGM resonators can be used for studies of condensed matter, especially for the study of the dielectric liquids properties. However, the electromagnetic properties of the real resonator structures are not well understood. The microwave response of quasioptical radially-two-layered dielectric resonator in the form of a cylindrical ring sandwiched between two flat conducting endplates is studied. Usually real resonator has an additional layer between the leucosapphire ring and a conducting surface, that eliminates a possibility of the rigorous solution for the corresponding electromagnetic problem. The leucosapphire resonator is studied with numerical modeling methods and experimental measurements in the Ka-band. A good agreement between the experimentally measured and calculated values of frequencies and Q-factors is achieved. It is shown that the resonator allows the measurement of the complex permittivity of solutions with an error of about 3 %.
Работа выполнена при частичной поддержке Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) project (German Research Foundation Project VI 456/3-1). Авторы выражают благодарность проф. Черпаку Н. Т. и с.н.с. Губину А. И. за помощь и участие в обсуждении работы.
ru
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
Радіофізика та електроніка
Радиофизика твердого тела и плазмы
Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
Двошаровий квазіоптичний лейкосапфіровий резонатор для діелектрометрії біологічних рідин
Two-layered quasioptical sapphire resonator for bioliquids dielectrometry
Article
published earlier
spellingShingle Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
Баранник, А.А.
Витусевич, С.А.
Проценко, И.А.
Радиофизика твердого тела и плазмы
title Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
title_alt Двошаровий квазіоптичний лейкосапфіровий резонатор для діелектрометрії біологічних рідин
Two-layered quasioptical sapphire resonator for bioliquids dielectrometry
title_full Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
title_fullStr Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
title_full_unstemmed Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
title_short Двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
title_sort двухслойный квазиоптический лейкосапфировый резонатор для диэлектрометрии биологических жидкостей
topic Радиофизика твердого тела и плазмы
topic_facet Радиофизика твердого тела и плазмы
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122655
work_keys_str_mv AT barannikaa dvuhsloinyikvazioptičeskiileikosapfirovyirezonatordlâdiélektrometriibiologičeskihžidkostei
AT vitusevičsa dvuhsloinyikvazioptičeskiileikosapfirovyirezonatordlâdiélektrometriibiologičeskihžidkostei
AT procenkoia dvuhsloinyikvazioptičeskiileikosapfirovyirezonatordlâdiélektrometriibiologičeskihžidkostei
AT barannikaa dvošaroviikvazíoptičniileikosapfíroviirezonatordlâdíelektrometrííbíologíčnihrídin
AT vitusevičsa dvošaroviikvazíoptičniileikosapfíroviirezonatordlâdíelektrometrííbíologíčnihrídin
AT procenkoia dvošaroviikvazíoptičniileikosapfíroviirezonatordlâdíelektrometrííbíologíčnihrídin
AT barannikaa twolayeredquasiopticalsapphireresonatorforbioliquidsdielectrometry
AT vitusevičsa twolayeredquasiopticalsapphireresonatorforbioliquidsdielectrometry
AT procenkoia twolayeredquasiopticalsapphireresonatorforbioliquidsdielectrometry