Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
7.2.2. Поглощающие ячейкиОбычно используемая поглощающая ячейка представляет собой секцию прямоугольного волновода. Оптимальная длина таких ячеек порядка нескольких метров, и некоторая экономия места может быть достигнута за счет сворачивания волновода в спираль, как это показано на рис. 7.6, б. В боковых стенках волновода имеется одно или несколько отверстий для откачки и ввода газа. Используя волновод большого сечения, можно избежать молекулярного насыщения и уширения линий за счет столкновений со стенками. Например, ячейка для частоты 24 Ггц может быть размером
Рис. 7. 6. Волноводные ячейки поглощения: а — прямоугольный волновод, свернутый в спираль; б - плавный переход и вакуумный впай; в — ячейка с диэлектрическим стержнем. (См. [83].) Для соединения со стандартными волноводами используются плавные переходы (рис. 7.6, б). Герметизация осуществляется с помощью окошка, расположенного в сечении с наименьшей апертурой. Подходящим материалом для такого окошка может служить пластинка слюды толщиной Для исследования свободных радикалов и других веществ, которые вступают в химические реакции с металлической поверхностью [223], внутренняя полость волновода может быть выложена стеклом [403]. На рис. 7.6, в показано типовое устройство, в котором в качестве неметаллического волновода используется диэлектрический стержень, возбуждаемый колебаниями дипольного вида. Для изготовления стержня желательно использовать материалы с малыми потерями, такие, как тефлон или кварц. Чем меньше диаметр стержня, тем большая часть энергии поля локализована вне его. В табл. 7.1 приведена ширина полосы пропускания различных ячеек с кварцевыми стержнями. Таблица составлена в предположении, что предельными значениями энергии являются: Таблица 7.1 (см. скан) Ширина полосы пропускания ячейки с кварцевым стержнем
Рис. 7. 7. Волноводные ячейки поглощения модуляционного типа: а — параллельные пластины, модуляция Штарка; б - коаксиальная линия, модуляция Штарка; в — волновод, модуляция Штарка; г - волновод, модуляция Зеемана. (См. [341, 397].) Ячейки, в которых модуляция осуществляется за счет эффекта Штарка [24], обычно конструируются таким образом, чтобы постоянное и высокочастотное электрические поля были параллельны. Выполнение этого условия, а также высокая степень однородности поля достигнуты в ячейке, образованной параллельными плоскостями [341]. Эта ячейка длиной Значительно большая компактность достигается в коаксиальной ячейке [397 ], показанной на рис. 7.7, 6, которая рассчитана на диапазон частот Простейшая ячейка для наблюдения эффекта Штарка представляет собой прямоугольный волновод, по центру которого расположен проволочный электрод [477]. Однако большинство ячеек [223, 362] устроено так, как показано на рис. 7.7, в. Электрод представляет собой проводящую пластинку, закрепленную по центру волновода с помощью тефлоновых изолирующих пластинок. Обычно волновод заземлен и напряжение модуляции подается на внутренний электрод через стеклянный впай. Асимметрия в креплении этого электрода может привести к механическим колебаниям камеры [433], при этом распределение мощности между двумя секциями волновода начинает зависеть от времени, что приводит к увеличению числа ложных отражений на частоте модуляции. В конструкциях, предназначенных для частот до На рис. Резонаторная ячейка должна иметь высокую добротность При модуляции за счет эффекта Штарка напряжение к внутреннему электроду подается через стеклянный впай, а при модуляции за счет эффекта Зеемана выход генератора напряжения частотой 30 гц присоединен к окружающему резонатор соленоиду с низким импедансом. Показанный на рис. 7.8, б круглый резонатор, в котором возбуждается волна [469, 470] для наблюдения эффекта Штарка. Постоянное электрическое поле перпендикулярно высокочастотному полю, и поэтому наблюдаются
Рис. 7. 8. Резонаторные ячейки модуляционного типа: а — коаксиальная линия для частоты Спектр поглощения обычно исследуется при комнатной температуре. Некоторые эксперименты проводились с газами, охлажденными до температуры — 50° С. Ниже этой температуры давление газа становится чрезвычайно малым.
Рис. 7.9. Ячейка поглощения для работы при высоких температурах. (См. [398, 444, 432].) Ячейки, рассчитанные на работу при низких температурах, напоминают описанные выше, однако при температурах — из слюды. Канавки для крепления электрода внутри волновода с размерами Для работы при температурах 600—1000° С требуется радикальное изменение конструкции и в этом случае только некоторые материалы, такие, как плавленый кварц и некоторые виды керамики, удовлетворяют необходимым требованиям. Показанная на рис. 7.9, б ячейка состоит из стандартного волновода длиной
|
1 |
Оглавление
|