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

ДВОШАРОВИЙ КВАЗІОПТИЧНИЙ ЛЕЙКОСАПФІРОВИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ДІЕЛЕКТРОМЕТРІЇ БІОЛОГІЧНИХ РІДИН

Рубрика: 
РАДІОФІЗИКА ТВЕРДОГО ТІЛА ТА ПЛАЗМИ
Баранник, ОА, Вітусевіч, СО, Проценко, ІО
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: i.o.protsenko@gmail.com

Peter Grünberg Institute Forschungszentrum Juelich, Юліх, Німеччина
https://doi.org/10.15407/rej2017.01.045
Мова: російська
Анотація: 

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 %.
Ключові слова: біологічні рідини, комплексна діелектрична проникність, моди шепочучої галереї, радіально-двошаровий резонатор

Стаття надійшла до редакції 14.12.2016
УДК 621.372.413
Radiofiz. elektron. 2017, 22(1): 45-50
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Квазіоптичний діелектрометр: пат. 59568 А Україна: 7G01R27/26 / О. А. Баранник, Ю. В. Прокопенко, Т. О. Смирнова, Ю. Ф. Філіпов, М. Т. Черпак. № 2002086550; заявл. 06.08.2002; опубл. 15.09.2003, бюл. № 9. 5 с.
  2. Cherpak N. T., Barannik A. A., Prokopenko Yu. V., Smirnova T. A. and Filipov Yu. F. A new technique of dielectric characterization of liquids. Nonlinear dielectric phenomena in complex liquids. S. J. Rzoska and V. P. Zhelezny (eds.) NATO Science Series. Vol. 157. Kluwer Academic Publ., 2004. P. 63–67.
  3. Barannik A. A., Cherpak N. T., Prokopenko Yu. V., Filipov Yu. F., Shaforost E. N. and Shipilova I. A. Two-layered disc quasi-optical dielectric resonators: electrodynamics and application perspectives for complex permittivity measurements of lossy liquids. Meas. Sci. Technol. 2007. N 18. P. 2231–2238.
  4. Баранник О. А., Прокопенко Ю. В., Филиппов Ю. Ф., Черпак М. Т. Електромагнитні мікрохвилі шепочучої галереї в рідинах. Доп. НАН України. 2003. № 3. С. 77–79.
  5. Barannik A. A., Cherpak N. T., Filippiov Yu. F., Prokopenko Yu. V., Shipilova I. A. Whispering gallery mode sapphire resonator for microwave characterization of lossy liquids. Proc. of The Sixth Int. Kharkov Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves. Kharkov, Ukraine, 2007. Р. 922–924.
  6. Кириченко А. Я., Прокопенко Ю. В., Филиппов Ю. Ф., Черпак Н. Т. Квазиоптические твердотельные резонаторы. Киев: Наук. думка, 2008. 296 с.
  7. Gubin A. I., Barannik A. A., Cherpak N. T., Protsenko I. A., Pud S., Offenhäusser A., and Vitusevich S. A. Whispering-Gallery-Mode Resonator Technique With Microfluidic Channel for Permittivity Measurement of Liquids. IEEE Trans. on MW Theory and Tech. 2015. Vol. 63, N 6. P. 2003–2009.
  8. Ellison W. J. Permittivity of Pure Water, at Standard Atmospheric Pressure, over the Frequency Range 0–25 THz and the Temperature Range 0–100°C. J. Phys. Chem. Ref. Data. 2007. Vol. 36, N 18. P. 1–18.