Тепловое действие микроволнового излучения на очень тонкое проводящее волокно
Рубрика:
| Кокодий, НГ, Кайдаш, МВ, Погорелов, СВ |
Organization: Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина Национальный фармацевтический университет |
| 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
References:
- 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.
- Кокодий Н. Г. Поглощение сверхвысокочастотного излучения очень тонким двухслойным цилиндром. Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51, № 2. С. 1–4.
- 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.
- 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).
- 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
- 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.
- Lind A. C., Greenberg J. M. Electromagnetic scattering by obliquely oriented cylinders. J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37, N. 8. P. 3195–3203.
- 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 - Bosworth R. C. L. Heat transfer phenomena. The flow of heat in physical systems. N. Y.: John Wiley and Sons, 1952. 196 p.
