Jump to content

    

СВЧ-резонатор

Добрый день!Нашей лаборатории потребовалось изучить оптические свойства некоторых материалов при воздействии сильных электрических полей(около 1-10МВ/см). Образцы материалов небольшие, могут иметь форму — квадратной, круглой пластинки, паралелепипеда, круглой литой трубки. Форму мы выбираем сами для удобства работы, главное что бы она была в пределах приблизительного объема 3*3*10мм, 3*1*5мм (такой размер материала нам доступен). Сделать такой высоковольтный ИП для нас за гранью)) купить еще дальше)) 
Появилась такая идея — создать с помощью маломощного свч-генератора внутри материала стоячую волну, сам материал радиопрозрачен. Например мы выбираем нужную форму материала, наносим на его противоположные грани металлизацию, чтобы получить резонатор-волновод  затем подключаем к генератору, естественно предварительно согласовав.  Поле образовывается  внутри нашего материала, исключая тем самым проблемы с воздушным пробоем итд. Длинные стороны материала 5-10мм, на этом расстоянии укладывается одна полуволновая -пучность для частот 15-30ГГц.  
Прокомменируйте пожалуйста идею, насколько такая штука реализуема. Может быть дадите ссылку — почитать про что то подобное. Может из вашего опыта что то подскажите. Есть ли какие-нибудь простые генераторы подходящие под задачу?  Благодарю, если поможете нашей еле живой науке))

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, Bpovov said:
Добрый день!Нашей лаборатории потребовалось изучить оптические свойства некоторых материалов при воздействии сильных электрических полей(около 1-10МВ/см).

Пробой воздуха наступает при 30 кВ/см.

Что у Вас за материал который выдержит 1-10 МВ/см? Слюда?

Edited by DmitryHF

Share this post


Link to post
Share on other sites

 специально выращенные кристаллические структуры, состав во многом ноухау) по этому даже намекнуть не смогу)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какие параметры ожидаются?

Для 20 ГГц, полволны в воздухе --- 7.5 мм. Т.е. ваш материал по параметрам близок к воздуху?

Материал изотропный?

При воздействии слабых полей свойства будут другими?

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 часов назад, Bpovov сказал:

Есть ли какие-нибудь простые генераторы подходящие под задачу? 

Я может чего не понимаю, но киловатт мощности в 50-ом согласованную нагрузку это 630 вольт пикового напряжения. Соответственно, если нагрузка это ваш кубик неведомой субстанции толщиной пусть 5 мм, то вы имеете ~ 100 В/мм

Это какой же такой "простой СВЧ-источник нужен", чтобы устроить даже 1 кВ/мм в 5 мм? 60 киловатт?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как это помочь при ... еле живой науке? ... Предлагаете совсем её добить что ли? ... И как это при еле живой науке ... такое ноухао?

Можно думаю и короткими импульсами, 60kW в импульсе не так много.

А посчитать в CST не пробовали?

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 минуты назад, Aner сказал:

60kW в импульсе не так много.

Но топикстартер хочет 1 МВ/см, т.е. 100 кВ/мм, а не 1 кВ/мм.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А зачем нагрузка? Тем более 50 Ом.

Нужна ведь не бегущая, а стоячая волна. Видел статью, чуть попозже найду, дам ссылку. Где в небольшом резонаторе как раз на одну пучность, генератор мощностью 1 Вт ~10ГГц, с добротностью по моему 1000, ну то есть с плохой добротностью, давал 1,5кВ/см. 

CST - кстати хорошая мысль, никогда в нем не работал,но попробовать стоит. 

Кто-нибудь пробовал в нем резонаторы рассчитывать?

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 minutes ago, Bpovov said:

CST - кстати хорошая мысль, никогда в нем не работал,но попробовать стоит. 

Кто-нибудь пробовал в нем резонаторы рассчитывать?

 

WOW, anybody home?

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 10/12/2019 at 1:22 PM, Pengozoid said:

Но топикстартер хочет 1 МВ/см, т.е. 100 кВ/мм, а не 1 кВ/мм.

 

On 10/12/2019 at 1:18 PM, Aner said:

Как это помочь при ... еле живой науке? ... Предлагаете совсем её добить что ли? ... И как это при еле живой науке ... такое ноухао?

Можно думаю и короткими импульсами, 60kW в импульсе не так много.

А посчитать в CST не пробовали?

именно так и делают подобеные вещи.  Получаем короткий импульс в районе десятков нс и подаем на резонатор.  Генератор такого уровня моЩности это обычно SOS диоды.  Период повторения до сотен гц

Информации сейчас уже много, так что ищите. В плане электроники это не сложно, главное цена, обьемы, механика. 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

поправьте, если не прав: если проницаемость близка к 1 и нагрузка отличается от подводящей линии, то при незначительных размерах образца пробой скорее пойдет дугой по воздуху. плазмагенератор типа

Share this post


Link to post
Share on other sites

в ускорительной технике для ускорения электронных пучков делают сверхпроводящие СВЧ резонаторы, c миллионными добротностями которые накачиваются клистронами под сотню кВт, при этом максимальные эффективные градиенты ускорения - 30МэВ/м. а непосредственно амплитуда поля в центре должна быть пожалуй повыше раза в два или в корень из двух.

на медных резонаторах градиенты несколько меньше ,

а вы хотите поля в 30 раз больше.

у вас и частоты конечно немного повыше, но не настолько.

просто прикиньте плотность мощности и сколько из этого осядет на стенках резонатора.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this