Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2004 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2004
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80448 |
| 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: | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии / Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 93-96. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859487848665710592 |
|---|---|
| author | Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А. |
| author_facet | Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А. |
| citation_txt | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии / Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 93-96. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характеристик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E₃₆ ₁ ₀. Изучена динамика распределения
энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиально-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проницаемостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями.
Отримано характеристичне рівняння для комплексних частот радіально-двошарового діелектричного
циліндричного резонатора, обмеженого провідними торцевими стінками. Приведені залежності власних
частот і добротностей резонаторів від радіуса внутрішнього шару при його заповнені різними речовинами в
восьмиміліметровому діапазоні довжин хвиль. Чисельні дослідження характеристик резонатора проведені
для коливання "шепочучої галереї" E₃₆ ₁ ₀. Вивчено динаміку розподілу енергії цього коливання між шарами
резонатора. Продемонстровано можливість застосування радіально-двошарового діелектричного резонатора
як вимірювальну комірку діелектричних проникливостей речовин, які мають як великі, так і малі втрати.
The characteristic equation for complex frequencies of a radially-two-layer dielectric cylindrical resonator
bounded by conductive end walls was obtained. At filling of resonator internal layer by the different substances the
expressions of eigen frequencies and Q-factors of resonators from internal layer radius are given in a millimeter waveband. The numerical researches of the resonator characteristics are carried out for "whispering gallery" oscillation E₃₆ ₁ ₀. Dynamics of an energy distribution of this oscillation between layers of resonator was studied. The possibility of such resonator as a measuring cell of permittivity is shown for substances with both large and small losses.
|
| first_indexed | 2025-11-24T16:18:56Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.317.3
РАДИАЛЬНО-ДВУХСЛОЙНЫЙ КВАЗИОПТИЧЕСКИЙ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ДИЭЛЕКТРОМЕТРИИ
Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины
61085, Харьков, ул. ак. Проскуры, 12, Украина;
E-mail: prokopen@ire.kharkov.ua
Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектриче-
ского цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависи-
мости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении раз-
личными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характери-
стик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E36 1 0. Изучена динамика распределения
энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиаль-
но-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проница-
емостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями.
1. ВВЕДЕНИЕ
Диэлектрометрия различных сред является од-
ним из важных направлений физики твердого тела.
Особое внимание уделяется точным измерениям
значений комплексных диэлектрических проницае-
мостей. В работе [1] рассмотрено рассеяние элек-
тромагнитных волн на диэлектрической сфере мало-
го диаметра в прямоугольном волноводе. Проведе-
ны исследования диэлектрических проницаемостей
сегнетоэлектриков с малыми потерями в широком
диапазоне частот.
В настоящее время ряд малогабаритных прибо-
ров создаются на базе квазиоптических диэлектри-
ческих резонаторов (КДР), возбужденных на колеба-
ниях типа "шепчущей галереи". Эти колебания весь-
ма чувствительны к состоянию поверхностей резо-
натора и параметров диэлектрика. Исследование их
в последнее время является одним из развивающих-
ся направлений физики твердого тела. Существен-
ным недостатком, возникающим при анализе экспе-
риментальных данных, является отсутствие строгого
электродинамического анализа. Ограничивая резо-
натор проводящими торцевыми плоскостями можно
найти точные значения спектральных характеристик
собственных колебаний. Решение обратной задачи
определяет комплексную диэлектрическую прони-
цаемость )tg1( δεε i+′= диэлектрика, из которого
изготовлен резонатор [2-4]. Практический интерес
вызывает радиально-двухслойный КДР, в котором
слои представляют различные анизотропные ди-
электрики [5]. Нами приведены результаты исследо-
вания зависимости комплексных собственных ча-
стот такого резонатора от диаметра внутренней гра-
ницы раздела диэлектриков при заполнении вну-
треннего слоя различными веществами.
2. РАДИАЛЬНО-ДВУХСЛОЙНЫЙ КДР
Исследуются спектральные характеристики резо-
нансных колебаний анизотропного радиально-двух-
слойного КДР (рис. 1), ограниченного на торцах (
lz ;0= ; l – продольный размер резонатора) иде-
ально проводящими плоскостями. Радиус внутрен-
него слоя – 1r , а внешнего – 2r . Слои КДР изготов-
лены из различных одноосных монокристаллов, оси
анизотропии которых параллельны его аксиальной
оси.
l
Z
2r
1r
Рис. 1. Радиально-двухслойный КДР с проводя-
щими торцевыми поверхностями
Аксиальные компоненты электромагнитных по-
лей резонансных колебаний радиально-двухслойно-
го КДР имеют вид
)(exp)(cos)( tnizkrGE zEz ωϕνν −= ;
)(exp)(sin)( tnizkrGH zHz ωϕνν −= ,
где
≥
≤≤+
≤
=
20
)1(
2122
11
),(
),()(
),(
rrrqHD
rrrrqNCrqJB
rrrqJA
G
njn
jnjnjnjn
jnjn
jν
характеризует распределение поля по радиусу в ν -
слое резонатора. Здесь jnjnjnjn DCBA ,,, – постоянные,
определяемые граничными условиями и условием
возбуждения электромагнитных колебаний в КДР;
индекс j принимает значение E или H ; )(zJ n ,
)(zNn и )()1( zH n – цилиндрические функции Бесселя,
Неймана и Ханкеля первого рода; ;...2 ;1 ;0=n – ази-
мутальное волновое число. Радиальные ( νjq – вну-
три диэлектрических слоёв и 0q – вне диэлектри-
______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с. 93-96.
93
mailto:prokopen@ire.kharkov.ua;
ков) и аксиальный zk компоненты волнового векто-
ра полей КДР равны: 22
0
2
zH kkq −= ⊥ νν ε ;
νννν εε ⊥= /||
22
HE qq ; 22
0
2
0 zkkq −= ; lmk z /π= , где νε || и
νε ⊥ – компоненты тензора диэлектрической прони-
цаемости [ ijε ] для ν -го слоя в направлениях, парал-
лельном и перпендикулярном оптической оси кри-
сталла; ck /0 ω= ; c – скорость света; ''' ωωω i−= –
собственная комплексная круговая частота КДР;
;...2 ;1 ;0=m – аксиальный индекс.
Спектральные характеристики анизотропного ра-
диально-двухслойного резонатора определяются ре-
шениями характеристического уравнения:
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) .022
0
22
0
00
22
0
22
0
00
=−−+
+−−+
+−−+
+−−+
+−−+
+−−
H
N
E
J
HEHE
H
J
E
N
HEHE
E
N
E
J
HHEE
H
N
E
N
HEHE
H
J
E
J
HEHE
H
N
H
J
HHEE
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
ZZ
βααβ
αββα
βααβ
ββαα
ααββ
βααβ
ϑϑχγγχ
ϑϑχγγχ
γχγχχ ϑχ ϑ
χϑϑγγχ
χϑϑγγχ
χ ϑχ ϑγχγχ
(1)
В уравнении (1) приняты следующие обозначения:
2
20
2
2
2
00 /)( rkqqnk Hz
−− −=χ ; 2
10
2
2
2
1 /)( rkqqnk HHz
−− −=χ ;
jjjjj
111212 ασξσϑ ξ −= ; 0222 αξσγ ξ −= jjj , в которых ξ при-
нимает значения )(
)(1
~
~
~
~
pjpn
pjpn
pjp
j
pp rqJ
rqJ
rq
′
=α или
)(
)(1
~2
~2
~2
~2
pjn
pjn
pj
j
p rqN
rqN
rq
′
=β , где 2 ;1~ , =pp , штрих
обозначает дифференцирование цилиндрических
функций по аргументу; νν εσ ||=j при Ej = ; 1=j
νσ
при Hj = ;
)(
)(1
20
)1(
20
)1(
20
0 rqH
rqH
rq n
n
′
=α ; )(
)(
22
12
rqR
rqR
Z
jn
jnj
R = , под
R подразумевается J или N .
Вне области частотного вырождения в радиаль-
но-двухслойном резонаторе существуют независи-
мые ЕН и НЕ колебания. Условие разделения типов
колебаний приведено в [5].
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КДР
Численные исследования были проведены для
собственного аксиально-однородного колебания
E36 1 0 радиально-двухслойного резонатора с наруж-
ным слоем из фторопласта, зажатого между двумя
металлическими пластинами. В качестве внутренне-
го слоя использовались различные вещества, как с
малыми, так и с большими значениями тангенсов
угла потерь 1tgδ . Внешний диаметр КДР 22r состав-
лял величину 78 мм (рис. 1). Диаметр проводящих
торцевых пластин предполагался бесконечным. Ди-
электрическая проницаемость фторопласта
2||22 εεε == ⊥ была равна 2,04, а тангенс угла потерь
в продольном и перпендикулярном направлениях
2tgδ =1,7×10-4.
На рис. 2 приведены результаты исследований
при заполнении внутреннего слоя резонатора раз-
личными изотропными веществами с диэлектриче-
скими проницаемостями 1ε ′ и тангенсами угла по-
терь 1tgδ . Диаметр внутреннего слоя резонатора 12r
=6,6 см. Из рисунка видно, что для веществ с 1ε ′ >10
сдвиг собственной частоты КДР ( airff − ) относи-
тельно частоты резонатора с воздушным заполнени-
ем, для которого airf =35,157 ГГц, является незначи-
тельным. Кроме того, собственная частота КДР по-
чти не изменяется при заполнении внутреннего слоя
веществами с различными значениями тангенсов
угла потерь 1tgδ . Различить такие вещества позво-
ляют зависимости добротностей резонатора
(см. рис. 2,б). Для внутреннего слоя КДР из веществ
с 1,8≤ 1ε ′ <10 крутизна частотных характеристик ре-
зонатора значительно увеличивается. При 1ε ′ = 2ε ′ до-
бротности всех исследуемых резонаторов имеют
практически одинаковые значения и слабо зависят
от тангенсов углов потерь 1tgδ .
5 10 15 20 25
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
f -
f ai
r ,
Г
Гц
ε '
1
tgδ
1
=0,5
tgδ
1
=1,0
tgδ
1
=1,5
tgδ
1
=2,0
а
5 10 15 20 25
50
100
150
200
250
300
350
400
Q
ε '
1
tgδ
1
=0,5
tgδ
1
=1,0
tgδ
1
=1,5
tgδ
1
=2,0
б
Рис. 2. Зависимости сдвига собственной частоты
(а) и добротности (б) радиально-двухслойного КДР
от диэлектрической проницаемости внутреннего
слоя
На рис. 3 приведено распределение zE компо-
ненты поля колебания E36 1 0 при заполнении вну-
треннего слоя КДР водой с 1ε ′ =16,5847 и 1tgδ
=1,632. Радиус внутреннего слоя был равен 3,5 см.
Собственная частота резонатора имела значение
36,9 ГГц. Добротность резонатора равнялась 66,8.
-4
-2
0
2
4
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
-4
-2
0
2
4
E
z/E
z
m
ax
Y , с
м
X , см
Рис. 3. Колебание "шепчущей галереи" E36 1 0
Исследования радиально-двухслойного КДР с
переменным радиусом внутреннего слоя были про-
ведены при его заполнении воздухом ( 1ε ′ =1; 1tgδ
=0), бензином ( 1ε ′ =1,88; 1tgδ =3,3×10-3), трансформа-
94
торным маслом ( 1ε ′ =2,2; 1tgδ =4,5×10-3), плавленым
кварцем ( 1ε ′ =3,6; 1tgδ =1,2×10-4) и водой. Диаметр
внутреннего слоя резонатора 12r изменялся от нуле-
вого значения до максимально возможной величи-
ны. Частотные и энергетические характеристики ре-
зонатора приведены на рис. 4. При определении соб-
ственных частот и добротности резонатора при за-
полнении внутреннего слоя водой учитывалась её
дисперсионная зависимость комплексной проницае-
мости )(1 fε при температуре 20°С [6].
0,0 0,4 0,8 1,2
26
28
30
32
34
36
38
1,4
1,6
1,8
tgδ
1
tgδ 1
30 40 50 60
12
16
20
ε
1
'
ε
1
'
f , ГГц
f ,
Г
Гц
r2-r1, см
а
0,0 0,4 0,8 1,2
0
2000
4000
6000
8000 воздух
бензин
масло
кварц
водаQ
r
2
-r
1
, см
б
Рис. 4. Частотные (а) и энергетические (б) харак-
теристики радиально-двухслойного КДР
Динамика распределения энергии и напряжённо-
сти E36 1 0 колебания при изменении радиуса вну-
треннего слоя КДР приведена на рис.5. При сравне-
нии радиуса внутреннего слоя резонатора с 1ε ′ > 2ε ′ и
радиуса каустики дискового резонатора из вещества
наружного слоя поле собственного колебания ра-
диально-двухслойного резонатора начинает прони-
кать во внутренний слой. С увеличением радиуса 1r
поле E36 1 0 колебания пересосредотачивается во вну-
тренний слой, проходя стадию двойной вариации по
радиусу. При 1r >3,5 см наружный слой резонатора
практически не влияет на собственное колебание.
Аналогичная картина распределения поля собствен-
ного колебания радиально-двухслойного КДР на-
блюдается при заполнении внутреннего слоя раз-
личными веществами с 1ε ′ > 2ε ′ . Отличие в том, что с
увеличением радиуса внутреннего слоя при 1tgδ >
2tgδ наблюдается сильное затухание поля собствен-
ного колебания резонатора. Данное поглощение
поля собственного колебания резонатора может
быть использовано при измерениях комплексной ди-
электрической проницаемости вещества внутренне-
го слоя.
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
|E
z|/|
E z| m
ax
r, cm
W
i /
W
1
m
ax
r, cm
r
1
=2,5 cm
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
|E
z|/
|E
z| m
ax
r, cm
W
i /
W
1
m
ax
r, cm
r
1
=2,85 cm
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
|E
z|/|
E z| m
ax
r, cm
W
i /
W
1
m
ax
r, cm
r
1
=2,9 cm
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
|E
z|/|E
z| m
ax
r, cm
W
i /
W
1
m
ax
r, cm
r
1
=2,92 cm
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
|E
z|/
|E
z| m
ax
r, cm
W
i /
W
1
m
ax
r, cm
r
1
=2,95 cm
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 6
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
|E
z|/|
E z| m
ax
r, cm
W
i /
W
1
m
ax
r, cm
r
1
=3,5 cm
Рис. 5. Распределение плотности энергии и напряжённости электрического поля E36 1 0 колебания ра-
диально-двухслойного диэлектрического резонатора с радиусом внутреннего слоя 1r и наружного слоя
2r =3,9 см. В качестве внутреннего слоя использован плавленый кварц, а наружного – фторопласт
Электромагнитное поле ( 1W ); Электрическое поле ( 2W ); Магнитное поле ( 3W )
При заполнении внутреннего слоя веществами с
большими потерями его существенное влияние на
характеристики резонатора начинает проявляться
только при толщине наружного слоя 12 rr − <0,7. При
больших толщинах наружного слоя характеристики
радиально-двухслойного резонатора соответствуют
дисковому КДР из фторопласта, для которого дан-
ный параметр отображает расположение внутренней
каустики. Увеличение внутреннего слоя приводит к
сдвигу собственной частоты резонатора и при 1tgδ >
______________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4.
Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с. 93-96.
95
2tgδ к снижению его добротности. С уменьшением
толщины наружного слоя собственная частота и до-
бротность радиально-двухслойного резонатора стре-
мятся к соответствующим значениям дискового
КДР из вещества внутреннего слоя. Из рис. 4 видно,
что характер влияния различных веществ на харак-
теристики КДР позволяет использовать данный ре-
зонатор в качестве активного элемента в измери-
тельных приборах диэлектрических проницаемо-
стей.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведены исследования радиально-двухслойно-
го КДР с колебанием "шепчущей галереи" E36 1 0 при
заполнении внутреннего слоя различными веще-
ствами. На примере резонатора с внутренним слоем
из плавленого кварца, а наружного из фторопласта,
изучена динамика распределения плотности энергии
и напряжённости электрического поля этого колеба-
ния при изменении радиуса внутреннего слоя. Пока-
зана возможность использования такого резонатора
в качестве измерительной ячейки диэлектрометра в
8-мм диапазоне длин волн.
Работа выполнена при частичной поддержке
НТЦУ по проекту №2051.
ЛИТЕРАТУРА
1. А.И.Козарь, Н.А.Хижняк. Отражение электро-
магнитных волн от резонансной сферы в волно-
воде // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1975, т.18,
№ 1, с.29-37.
2. А.А.Баранник, Ю.В.Прокопенко, Ю.Ф.Филип-
пов и др. Квазиоптический диэлектрический ре-
зонатор с одноосной анизотропией. Измерение
микроволновых характеристик диэлектриков и
проводников // Радиофизика и электроника.
Харьков: Ин-т радиофизики и электроники НАН
Украины. 2000, т.5, № 3, с.104-109.
3. M. Fatih Akay, Yu. Prokopenko, S. Kharkovsky.
Resonance Characteristics of Whispering Gallery
Modes in Parallel-Plates-Type Cylindrical Dielec-
tric Resonators // Microwave and Optical Tech.
Lett. 2004, v.40, No.2, p.96-101.
4. Ю.В.Прокопенко, Ю.Ф.Филиппов Анизотроп-
ный дисковый диэлектрический резонатор с
проводящими торцевыми стенками // ЖТФ.
2002, т.72, №.6, c.79-84.
5. А.А.Баранник, Ю.В.Прокопенко, Т.А.Смирнова
и др. Кольцевой квазиоптический диэлектриче-
ский резонатор с проводящими торцевыми стен-
ками // Радиофизика и электроника. Харьков:
ИРЭ НАН Украины. 2001, т.6, №2, с.201-205.
6. H.A. Hyatt. Emission, Reflection, and Absorption
of Microwave at a Smooth Air-water Interface // J.
Quant. Specrtosc. Transfer. 1970, v.10, p.217-247.
RADIALLY-TWO-LAYER QUASI-OPTICAL
DIELECTRIC RESONATOR FOR DIELECTROGRAPHY
Yu.V. Prokopenko, T.A.Smirnova, Yu.F. Filippov, O.A. Matyash
The characteristic equation for complex frequencies of a radially-two-layer dielectric cylindrical resonator
bounded by conductive end walls was obtained. At filling of resonator internal layer by the different substances the
expressions of eigen frequencies and Q-factors of resonators from internal layer radius are given in a millimeter
waveband. The numerical researches of the resonator characteristics are carried out for "whispering gallery" oscilla-
tion E36 1 0. Dynamics of an energy distribution of this oscillation between layers of resonator was studied. The possi-
bility of such resonator as a measuring cell of permittivity is shown for substances with both large and small losses.
РАДІАЛЬНО-ДВОШАРОВИЙ КВАЗІОПТИЧНИЙ
ДІЕЛЕКТРИЧНИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ДІЕЛЕКТРОМЕТРІЇ
Ю.В. Прокопенко, Т.О.Смірнова, Ю.Ф. Філіпов, О.О.Матяш
Отримано характеристичне рівняння для комплексних частот радіально-двошарового діелектричного
циліндричного резонатора, обмеженого провідними торцевими стінками. Приведені залежності власних
частот і добротностей резонаторів від радіуса внутрішнього шару при його заповнені різними речовинами в
восьмиміліметровому діапазоні довжин хвиль. Чисельні дослідження характеристик резонатора проведені
для коливання "шепочучої галереї" E36 1 0. Вивчено динаміку розподілу енергії цього коливання між шарами
резонатора. Продемонстровано можливість застосування радіально-двошарового діелектричного резонатора
як вимірювальну комірку діелектричних проникливостей речовин, які мають як великі, так і малі втрати.
96
ЛИТЕРАТУРА
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80448 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T16:18:56Z |
| publishDate | 2004 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А. 2015-04-18T04:49:41Z 2015-04-18T04:49:41Z 2004 Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии / Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 93-96. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80448 621.317.3 Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характеристик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E₃₆ ₁ ₀. Изучена динамика распределения энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиально-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проницаемостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями. Отримано характеристичне рівняння для комплексних частот радіально-двошарового діелектричного циліндричного резонатора, обмеженого провідними торцевими стінками. Приведені залежності власних частот і добротностей резонаторів від радіуса внутрішнього шару при його заповнені різними речовинами в восьмиміліметровому діапазоні довжин хвиль. Чисельні дослідження характеристик резонатора проведені для коливання "шепочучої галереї" E₃₆ ₁ ₀. Вивчено динаміку розподілу енергії цього коливання між шарами резонатора. Продемонстровано можливість застосування радіально-двошарового діелектричного резонатора як вимірювальну комірку діелектричних проникливостей речовин, які мають як великі, так і малі втрати. The characteristic equation for complex frequencies of a radially-two-layer dielectric cylindrical resonator bounded by conductive end walls was obtained. At filling of resonator internal layer by the different substances the expressions of eigen frequencies and Q-factors of resonators from internal layer radius are given in a millimeter waveband. The numerical researches of the resonator characteristics are carried out for "whispering gallery" oscillation E₃₆ ₁ ₀. Dynamics of an energy distribution of this oscillation between layers of resonator was studied. The possibility of such resonator as a measuring cell of permittivity is shown for substances with both large and small losses. Работа выполнена при частичной поддержке НТЦУ по проекту №2051. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Параметрическое излучение Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии Радіально-двошаровий квазіоптичний діелектричний резонатор для діелектрометрії Radially-two-layer quasi-optical dielectric resonator for dielectrography Article published earlier |
| spellingShingle | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А. Параметрическое излучение |
| title | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии |
| title_alt | Радіально-двошаровий квазіоптичний діелектричний резонатор для діелектрометрії Radially-two-layer quasi-optical dielectric resonator for dielectrography |
| title_full | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии |
| title_fullStr | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии |
| title_full_unstemmed | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии |
| title_short | Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии |
| title_sort | радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии |
| topic | Параметрическое излучение |
| topic_facet | Параметрическое излучение |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80448 |
| work_keys_str_mv | AT prokopenkoûv radialʹnodvuhsloinyikvazioptičeskiidiélektričeskiirezonatordlâdiélektrometrii AT smirnovata radialʹnodvuhsloinyikvazioptičeskiidiélektričeskiirezonatordlâdiélektrometrii AT filippovûf radialʹnodvuhsloinyikvazioptičeskiidiélektričeskiirezonatordlâdiélektrometrii AT matâšoa radialʹnodvuhsloinyikvazioptičeskiidiélektričeskiirezonatordlâdiélektrometrii AT prokopenkoûv radíalʹnodvošaroviikvazíoptičniidíelektričniirezonatordlâdíelektrometríí AT smirnovata radíalʹnodvošaroviikvazíoptičniidíelektričniirezonatordlâdíelektrometríí AT filippovûf radíalʹnodvošaroviikvazíoptičniidíelektričniirezonatordlâdíelektrometríí AT matâšoa radíalʹnodvošaroviikvazíoptičniidíelektričniirezonatordlâdíelektrometríí AT prokopenkoûv radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography AT smirnovata radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography AT filippovûf radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography AT matâšoa radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography |