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

Тепловое действие микроволнового излучения на очень тонкое проводящее волокно

Кокодий, НГ, Кайдаш, МВ, Погорелов, СВ
Organization: 

Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина
4, пл. Свободы, Харьков, 61022, Украина
E-mail: kokodiyng@gmail.com

Национальный фармацевтический университет
53, ул. Пушкинская, Харьков, 61002, Украина
E-mail: marpog2000@gmail.com

https://doi.org/10.15407/rej2018.03.003
Язык: русский
Аннотация: 

Предмет и цель работы. В работе проведено экспериментальное исследование нового физического эффекта – сильного взаимодействия микроволнового излучения с очень тонкими (d << l) проводящими волокнами. Вычисления показывают, что фактор эффективности поглощения волокна диаметром несколько микрометров при действии на него излучения в сантиметровом диапазоне может достигать нескольких сотен. Было обнаружено, что эффект усиливается при наклонном падении пучка излучения на волокно. Проведен эксперимент по измерению поглощения микроволнового излучения с длиной волны 1 см в графитовом волокне диаметром 12 мкм.

Методы и методология работы. Для определения поглощения излучения в волокне измеряется изменение сопротивления волокна при нагреве излучением. Для уменьшения погрешности результатов измерялось среднее значение сопротивления за 1 минуту. Сопротивление измерялось с частотой 2 Гц. Наблюдалась тепловая картина нагретого волокна тепловизором. Разработана математическая модель процесса нагрева волокна пучком излучения.

Результаты работы. Эксперимент показал, что графитовое волокно диаметром 12 мкм поглощает около 10 % энергии пучка микроволнового излучения с длиной волны 1 см, падающего на него. Температура нагрева в месте падения пучка достигает 200 °С. Математическая модель хорошо описывает процесс взаимодействия излучения и волокна.

Заключение. Результаты исследования подтвердили существование эффекта сильного взаимодействия микроволнового излучения с очень тонкими проводящими волокнами. Эффект может найти применение в установках, где необходимо передать энергию электромагнитного излучения малым мишеням. Другая область использования этого эффекта – создание защитных экранов от действия микроволнового излучения на человека или на различные установки.

Ключевые слова: микроволновое излучение, нагрев волокна, тонкое волокно, фактор эффективности поглощения

Статья поступила в редакцию 08.05.2018
PACS: 42.25.Bs, 78.20.Nv​
УДК 535.211:535.341
Radiofiz. elektron. 2018, 23(3): 3-8

Полный текст (PDF)

References: 
  1. Кузьмичев В. М., Кокодий Н. Г., Сафронов Б. В., Балкашин В. П. Фактор эффективности поглощения тонкого металлического цилиндра в микроволновом диапазоне. Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48, № 11. С. 1348–1351.
  2. Кокодий Н. Г. Поглощение сверхвысокочастотного излучения очень тонким двухслойным цилиндром. Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51, № 2. С. 1–4.
  3. Хе Ши, Шульга С. Н., Кокодий Н. Г., Горобец Н. Н., Кийко В. И., Бутрым А. Ю., Джан Ю. Взаимодейст-вие электромагнитных волн в волноводе с очень тонкими проволоками. Радиотехника и электроника. 2011. Т. 56, № 10. С. 1201–1204.
  4. Akhmeteli A., Kokodiy N. G., Safronov B. V., Balkashin V. P., Priz I. A., Tarasevitch A. Efficient non-resonant absorption in thin cylindrical targets: experimental evidence for longitudinal geometry. ArXiv. 2013. URL: https://arxiv.org/pdf/ 1208.0066v4.pdf (Last accessed 7 March 2014).
  5. Кокодий Н. Г., Кайдаш М. В., Тиманюк В. А., Приз И. А. Взаимодействие электромагнитного излучения с тонкой металлической проволокой при скользящем падении волны. Радиотехника и элект-роника. 2017. Т. 62, № 3. С. 210–216. DOI: https://doi.org/10.7868/ S0033849417030123
  6. Wait J. R. Scattering of a plane wave from a circular dielectric cylinder at oblique incidence. Can. J. Phys. 1955. Vol. 33, N. 5. P. 189–195. 
  7. Lind A. C., Greenberg J. M. Electromagnetic scattering by obliquely oriented cylinders. J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37, N. 8. P. 3195–3203. 
  8. Кокодий Н. Г., Натарова А. О., Тиманюк В. А., Приз И. А. Гибкие защитные экраны для СВЧ-диапазона на основе тонких проводящих волокон. Радиофизика и электроника. 2017. Т. 22, № 2.
    С. 79–84. DOI:https://doi.org/10.15407/rej2017.02.079
  9. Bosworth R. C. L. Heat transfer phenomena. The flow of heat in physical systems. N. Y.: John Wiley and Sons, 1952. 196 p.