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

ТЕПЛОВА ДІЯ МІКРОХВИЛЬОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ДУЖЕ ТОНКЕ ПРОВІДНИКОВЕ ВОЛОКНО

Рубрика: 
РАДІОФІЗИКА ТВЕРДОГО ТІЛА ТА ПЛАЗМИ
Кокодій, МГ, Кайдаш, МВ, Погорєлов, СВ
Organization: 

Харківський національний університет імені В. Н. Каразина
4, м. Свободи, Харків, 61077, Україна
E-mail: kokodiyng@gmail.com

Харківський національний фармацевтичний університет
53, вул. Пушкінська, Харків, 61002, Україна
E-mail: marpog2000@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2018.03.003
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. У роботі проведено експериментальне дослідження нового фізичного ефекту – сильної взаємодії мікрохвильового випромінювання з дуже тонкими провідниковими волокнами (d << l). Обчислення показують, що фактор ефективності поглинання волокна діаметром декілька мікрометрів при дії на нього випромінювання в сантиметровому діапазоні може досягати декількох сотень. Ефект посилюється при похилому падінні пучка випромінювання на во-локно. Проведено експеримент з вимірювання поглинання мікрохвильового випромінювання з довжиною хвилі 1 см у графітовому волокні діаметром 12 мкм.

Методи і методологія роботи. Для визначення поглинання випромінювання у волокні вимірюється зміна опору волокна при нагріванні випромінюванням. Для зменшення похибки результатів вимірювалося середнє значення опору за 1 хвилину. Опір вимірювався з частотою 2 Гц. Спостерігалася теплова картина нагрітого волокна тепловізором. Розроблено математичну модель процесу нагрівання волокна пучком випромінювання.

Результати роботи. Експеримент показав, що графітове волокно діаметром 12 мкм поглинає близько 10 % енергії пучка мікрохвильового випромінювання з довжиною хвилі 1 см, яке падає на нього. Температура нагрівання в місці падіння пучка досягає 200 °C. Математична модель добре описує процес взаємодії випромінювання і волокна.

Висновок. Результати дослідження підтвердили існування ефекту сильної взаємодії мікрохвильового випромінювання з дуже тонкими провідниковими волок-нами. Ефект може знайти застосування в установках, де необхідно передати енергію електромагнітного випромінювання малим мішеням. Інша область використання цього ефекту – створення захисних екранів від впливу мікрохвильового випромінювання на людину або різні установки.
Ключові слова: мікрохвильове випромінювання, нагрівання, тонке волокно, фактор ефективності поглинання

Стаття надійшла до редакції 08.05.2018
PACS: 42.25.Bs, 78.20.Nv​
УДК 535.211:535.341
Radiofiz. elektron. 2018, 23(3): 3-8
Повний 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. DOI:https://doi.org/ 10.1139/p55-024
  7. Lind A. C., Greenberg J. M. Electromagnetic scattering by obliquely oriented cylinders. J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37, N. 8. P. 3195–3203. DOI: https://doi.org/ 10.1063/1.1703184
  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.