• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

РАДИАЦИОННАЯ ДОБРОТНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ С ИССЛЕДУЕМЫМИ ПРОВОДНИКАМИ И ЖИДКИМИ ДИЭЛЕКТРИКАМИ

Баранник, АА, Витусевич, СА, Проценко, ИА, Харченко, МС, Черпак, НТ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: ira_protsenko@bk.ru

Peter Grünberg Institute Forschungszentrum Juelich, Юлих, Германия

https://doi.org/10.15407/rej2015.03.055
Язык: русский
Аннотация: 

При использовании диэлектрических резонаторов c волнами шепчущей галереи в качестве измерительных ячеек для определения электрофизических параметров веществ необходимо выбирать резонаторную структуру, характеризующуюся приемлемыми величинами радиационной добротности. Расчет радиационных добротностей аналитически возможен только для простых симметричных структур. В работе проведены численные исследования резонаторов различной конфигурации, изготовленных из лейкосапфира, как ограниченных проводящими торцевыми стенками, так и без них, в диапазоне частот 25…40 ГГц. Дисковые резонаторы с одной проводящей стенкой были исследованы также экспериментально. Показано, как влияет вносимый в электромагнитное поле образец исследуемого материала на распределение поля резонатора, резонансную частоту и радиационную добротность. В работе обсуждается возможность применения измерительных ячеек на основе таких резонаторов для определения микроволнового импеданса (сверх)проводников и диэлектрической проницаемости жидких диэлектриков. Полученные результаты позволяют выбрать в качестве измерительной ячейки резонаторную структуру с пренебрежимо малыми радиационными потерями.

Ключевые слова: диэлектрическая проницаемость жидкостей, диэлектрический резонатор, радиационная добротность, сверхпроводник

Статья поступила  01.07.2015 г.
PACS     07.05.Tp; 84.40.-x; 42.60.Da
УДК 621.372.413
Radiofiz. elektron. 2015, 20(3): 55-61
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Accurate microwave technique of surface resistance measurement of large-area HTS films using sapphire quasioptical resonator / N. Cherpak, A. Barannik, Y. Prokopenko et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. – 2003. – 13, N 2. – P. 3570–3573.
  2. Biochemical liquids permittivity characterization technique based on whispering-gallery mode resonator with microfluidic channel / A. I. Gubin, A. A. Barannik, I. A. Protsenko et al. // Proc. of 43rd Europ. Microwave Conf. – Nuremberg, 2013. – Р. 314–317.
  3. Millimeter-wave surface impedance of optimally-doped Ba(Fe1−xCox)2As2 single crystals / A. Barannik, N. T. Cherpak, M. A. Tanatar et al. // Phys. Rev. B. – 2013. – 87, N 1. – P. 014506(1–7).
  4. Unusual microwave response and bulk conductivity of very thin FeSe0.3Te0.7 film as a function of temperature / A. A. Barannik, N. T. Cherpak, Yun Wu et al. // Low Temperature Phys. – 2014. – 40, N 6. – P. 636–644.
  5. Krupka J. Microwave Conductivity of Very Thin Graphene and Metal Films / J. Krupka, W. Strupinski, and N. Kwietniewski // J. Nanoscience and Nanotechnology. – 2011. – 11, N 4. – P. 3358–3362.
  6. Whispering-Gallery-Mode Resonator Technique With Microfluidic Channel for Permittivity Measurement of Liquids / A. I. Gubin, A. A. Barannik, N. T. Cherpak et al. // IEEE Trans. on MW Theory and Tech. – 2015. – 63, N 6. – P. 2003–2009.
  7. Квазиоптические твердотельные резонаторы / А. Я. Кириченко, Ю. В. Прокопенко, Ю. Ф. Филиппов, Н. Т. Черпак. – К.: Наук. думка, 2008. – 296 с.
  8. Barannik A. A. About low-temperature microwave response of epitaxial YBa2Cu3O7–d film measured by a novel measurement technique / A. A. Barannik, S. O. Bunyayev, N. T. Cherpak / Low Temperature Physics. – 2008. – 34, N 12. – P. 977–981.
  9. Braginsky V. B. Experimental observation of fundamental microwave absorption in high quality dielectric crystals / V. B. Braginsky, V. S. Ilchenko, K. S. Bagdassarov // Phys. Lett. A. – 1987. – 120, N 6. – P. 300–305.
  10. Hemispherical and aspheric WGM dielecric resonators with conducting endplates: radiation and conductivity losses depending on shape of the resonators surface / A. A. Barannik, N. T. Cherpak, M. S. Kharchenko, S. A. Vitusevich // Радиофизика и электрон. – 2013. – 4(18), № 4. – C. 49–54.
  11. Брагинский В. Б. Системы с малой диссипацией / В. Б. Брагинский, В. П. Митрофанов, В. И. Панов. – М.: Наука, 1981. – 144 с.
  12. Two-layered disc quasi-optical dielectric resonators: electrodynamics and application perspectives for complex permittivity measurements of lossy liquids / A. A. Barannik, N. T. Cherpak, Yu. V. Prokopenko et al. // Meas. Sci. Technol. – 2007. – N 18. – P. 2231–2238.
  13. Gubin A. I. Dielectric resonators with „Whispering-gallery“ waves in investigations of small-volume binary solutions / A. I. Gubin, A. A. Lavrinovich, N. T. Cherpak // Ukr. J. Phys. – 2006. – 51, N 7. – C. 723–727.