Measurements of Dielectric Permeability of Silicon Dioxide at a Superhigh Frequency upon Heating in a High Temperature Waveguide Resonator
Abstract
Thermal simulation of temperature fields is used to increase the accuracy of determining dielectric permeability of materials in high temperature waveguide resonator with allowance for the impact of inhomogeneous temperature distribution. Experimental results of measuring the temperature dependence of the dielectric constant e(T) of solid samples of silicon dioxide (up to 1668 °C) at microwave frequencies are presented. The value of e(T ) is shown to range within ±2% of the initial value throughout the whole temperature interval.
Keywords
superhigh frequency,
dielectric properties,
measurement of the dielectric permeability,
waveguide resonator,
high-temperature heating,
silicon dioxide,
сверхвысокая частота,
диэлектрические свойства,
измерение диэлектрической проницаемости,
волноводный резонатор,
высокотемпературный нагрев,
диоксид кремния
About the Authors
V. P. Krylov
ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина
Russian Federation
Russian Federation
V. A. Grachev
ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина
Russian Federation
Russian Federation
D. A. Rogov
ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Крылов В. П. Расчет диэлектрической проницаемости на СВЧ при высокотемпературном нагреве в объемном резонаторе / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016. Т. 82. № 7. С. 36 - 39.
2. Крылов В. П., Скрюченков Л. М. Резонаторная ячейка для измерения температурных зависимостей диэлектрической проницаемости на сверхвысоких частотах до 1200 °С / Приборы и техника эксперимента. 1996. № 2. С. 81 - 82.
3. Полонский Ю. А., Корчагин К. Ф., Миловидова Т. В. Диэлектрические свойства кварцевого стекла в диапазоне сверхвысоких частот в интервале температур 20 - 1800 °С / Труды ВИО. - Л.: ВИО, 1973. С. 93- 106.
4. Von Amrhein Eva-Maria. Das dielektrische Verhalten binarer Oxydglaser im Mikroweellengebiet zwischen - 100 und 900 °С / Glastechnische Berichte. 1963. N 11. P. 425 - 444.
5. Литовченко А. В., Бреховских С. М., Демьянов В. В. Диэлектрические свойства оксидов кремния, алюминия и нитрида бора при нагревании до 2300 К / Неорганические материалы. 1983. Т. 19. № 9. С. 1489 - 1491.
6. Батура В. Г., Гладышев Г. И., Дударенко В. С. и др. Комплект аппаратуры «Кварц» для измерения параметров диэлектриков / Электронная промышленность. 1973. № 8. С. 8 - 9.
7. Крылов В. П. Измерение диэлектрических свойств диоксида кремния на частоте 10 ГГц при нагреве до 1200 °С в цилиндрическом волноводном резонаторе / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 9. С. 47 - 49.
8. Ho W. W. High temperature millimeter wave dielectric characterization of radome materials / SPIE. 1982. Vol. 362. P. 190 - 195.
9. Литовченко А. В., Игнатенко Г. К. Некоторые аспекты метрологического обеспечения измерения диэлектрических свойств материалов на сверхвысокой частоте в интервале температур 20 - 1200 °С / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2010. Т. 76. № 8. С. 66 - 69.
10. ГОСТ 15130-86. Стекло кварцевое оптическое. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1987.
11. Крылов В. П., Маков А. И. Проблемы измерения диэлектрических свойств материалов в высокотемпературном резонаторе / Дефектоскопия. 1991. № 7. С. 87 - 89.
12. Li E., Nie Z., Guo G., and Zhahg Q. Broadband measurements of dielectric properyies of low-loss materials at high temperatures using circular cavity method / Progr. Electromagn. Res. 2009. P. 103 - 120.
13. Varadan Vasundara V., Hollinger Richard D., Ghodgaonkar Deepak R., Vagadan Vijay K. Free-Space Broadband Measurements of High-temperature, implex Dielectric Properties at microwave Frequencies / IEEE Trans. Instr. Meas. 1991. Vol. 40. N 5.
14. Сканави Г. И. Физика диэлектриков. Область слабых полей. - М.: Технико-техническая литература, 1949. - 500 с.
15. Прянишников В. П. Система кремнезема.-Л., 1971.-61 с.
Review
For citations:
Krylov V.P., Grachev V.A., Rogov D.A. Measurements of Dielectric Permeability of Silicon Dioxide at a Superhigh Frequency upon Heating in a High Temperature Waveguide Resonator. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2016;82(10):39-43. (In Russ.)
Views:
846
Email this article 