ОБЗОР И АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД

А.У. Касимова; С.Н. Верзунов

Авторы

Касимова А.У. Институт машиноведения и автоматики НАН КР
Верзунов С.Н. Институт машиноведения и автоматики НАН КР

Ключевые слова:

комплексная диэлектрическая проницаемость, конденсаторный метод, метод линии передач, коаксиальный метод, волноводный метод, коаксиальная ячейка, микрополосковые линии, объемный резонатор, коаксиальный пробник, метод свободного пространства.

Аннотация

В данной статье проанализированы современные методы измерения диэлектрической проницаемости горных пород. Рассмотрены особенности и недостатки каждого метода, а также области, в которых каждый из методов является наиболее подходящим. Продемонстрированы зависимости диэлектрической проницаемости от частоты микроволнового излучения, а также показаны методы вычисления комплексной диэлектрической проницаемости различных материалов. Проанализировав все существующие методы, авторы рекомендуют метод свободного пространства как более подходящий метод измерения, который позволяет получить наиболее достоверные и полные результаты. Метод свободного пространства является более подходящим методом по следующим причинам: не требуется обработка материалов; размеры образцов могут быть достаточно большими; можно использовать при высоких температурах; отсутствие механического контакта с образцом; возможность измерения магнитных материалов.

Библиографические ссылки

Волноводный метод для измерения комплексной диэлектрической проницаемости материалов в сантиметровом и миллиметровом диапазонах / М. П. Пархоменко, Д. С. Каленов, И. С. Еремин [и др.] // Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника. – 2019. – № 1(540). – С. 20–38.

Анищенко, Ю. В. Численное решение и компьютерная реализация прямой и обратной задач уравнения геоэлектрики / Ю. В. Анищенко, А. Д. Сатыбаев // Проблемы автоматики и управления. – 2020. – № 2(39). – С. 72–82.

Устройства для информационно-управляющей системы по мониторингу масляных силовых трансформаторов / Г. Н. Ниязова, К. Сатаркулов, Т. К. Кабаев, Р. А. Мырзаканова // Проблемы автоматики и управления. – 2020. – № 2(39). – С. 43–50.

Григорьев, А. Д. Новый волноводный метод измерения параметров диэлектриков / А. Д. Григорьев // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. – 2018. – № 5. – С. 33–38. – DOI 10.32603/1993-8985-2018-21-5-33-38.

http://netess.ru/3knigi/1223442-1-servis-virtualnih-konferenciy-pax-grid-sovremennoe-sostoyanie-mineralogii-mezhdunarodnaya-internet-konferenciya-kazan-fev.php#2 (Дата обращения: 3.10.21)

https://studopedia.ru/19_326977_dielektricheskaya-pronitsaemost-mineralov-i-gornih-porod.html (Дата обращения: 3.10.21)

Бахтерев, В. В. Первые результаты использования микроволнового излучения для изучения хромитовых руд / В. В. Бахтерев // Уральский геофизический вестник. – 2013. – № 2(22). – С. 13–17.

http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/747/21747/4960?p_page=6 (Дата обращения: 3.10.21)

https://dlib.rsl.ru/01008770216 (Дата обращения: 3.10.21)

Иноземцев М. А. Обзор методов измерения диэлектрической проницаемости горных пород / М. А. Иноземцев // Электронные средства и системы управления. Материалы докладов Международной научно-практической конференции. – 2020. – № 1-1. – С. 279–281.

https://knowledge.allbest.ru/geology/3c0a65625b2ac68a5d53b88421206d36_0.html (Дата обращения: 3.10.21)

Брандт А. А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах.– М.: Изд-во физ.-мат. лит. – 1963. – 404 с.

Импедансная спектроскопия: теория и применение : Рекомендовано методическим советом УрФУ для студентов, обучающихся по программе специалитета и магистратуры по направлениям подготовки 04.05.01 «Фундаментальная и прикладная химия», 04.04.01 «Химия», 04.04.02 «Химия, физика и механика материалов» / Ю. В. Емельянова, М. В. Морозова, З. А. Михайловская, Е. С. Буянова ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. – Екатеринбург : Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2017. – 156 с. – ISBN 978-5-7996-2067-7.

http://docplayer.net/21632715-Measurement-of-dielectric-material-properties.html

(Дата обращения: 3.10.21)

Моделирование диэлектрических свойств горных пород, содержащих рудные минералы / О. Н. Полякова, В. В. Тихонов, А. Л. Дзарданов [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2009. – Т. 6. – № 2. – С. 62–65.

http://www.iki.rssi.ru/books/2011tikhonov.pdf#2 (Дата обращения: 3.10.21)

Волноводный метод измерений электромагнитных параметров материалов в СВЧ диапазоне и оценка погрешности измерений / М. П. Пархоменко, Д. С. Каленов, И. С. Еремин [и др.] // Журнал радиоэлектроники. – 2018. – № 9. – С. 9. – DOI 10.30898/1684-1719.2018.9.6.

http://izvestia.asu.ru/media/files/issue/17/articles/ru/__p56-60.pdf (Дата обращения: 3.10.21)

http://diss.seluk.ru/m-fizika/30001193-2-gusev-osnovi-dielektricheskoy-spektroskopii-uchebnoe-posobie-kazan-2008-predislovie-metod-dielektricheskih-izmereniy-vpervie-kaza.php (Дата обращения: 3.10.21)

Молостов, И. П. Коаксиальная измерительная ячейка для широкополосных измерений диэлектрической проницаемости / И. П. Молостов, В. В. Щербинин // Известия Алтайского государственного университета. – 2015. – № 1-2(85). – С. 56-60. – DOI 10.14258/izvasu(2015)1.2-09.

Кулешов, Г. Е. Диэлектрическая проницаемость и электропроводность композиционных материалов на основе углеродных наноструктур / Г. Е. Кулешов, В. И. Сусляев // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2014. – № 1(31). – С. 84–87.

Berube, D. A comparative study of four open-ended coaxial probe models for permittivity me asurement of lossy dielec-tric/biological material at microwave frequencies / D. Berube, F. M. Ghannouchi, P. Savard // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 1996. – V. 44, № 10. – P. 1928–1934.

Roussi G., Boule P., J. Chim. Phys., 64, 529 (1965)

Беляев, Б. А. Применение микрополосковых резонаторов для исследования диэлектрических свойств жидких кристаллов на СВЧ / Б. А. Беляев, Н. А. Дрокин, В. Н. Шепов // Журнал технической физики. – 1995. – Т. 65. – № 2. – С. 189–197.

https://kpfu.ru/portal/docs/F_1534325453/Bakalavrskaya_Kljukin.pdf (Дата обращения: 3.10.21)

Диденко Ю.В., Молчанов В.И., Пашков В.М., Татарчук Д.Д., Шмыгин Д.А. СВЧ методы измерения параметров диэлектрических материалов на основе составного диэлектрического резонатора // ЕЛЕКТРОНІКА ТА ЗВЯЗОК . – Т. 19.– № 6. ¬– 2014. – C. 14–20.

Доценко, О. А. Использование нерегулярных микрополосковых резонаторов для измерения температурных зависимостей магнитной проницаемости порошков ферритов : специальность 01.04.03 "Радиофизика" : Дис…. на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Доценко Ольга Александровна. – Томск, 2007. – 115 с.

http://bananabooks.net/book/1177-proektirovanie-radiovolnovyx-svch-priborov-nerazrushayushhego-kontrolya-materialov-malkov-na/17-31-izmeryaemye-parametry-i-princip-izmereniya.html (Дата обращения: 3.10.21)

Дрокин, Н. А. Микрополосковые резонаторы и их применение для исследований диэлектрических свойств жидких кристаллов: специальность 01.04.01 "Приборы и методы экспериментальной физики»: Дис…. на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / Дрокин Николай Александрович. – Красноярск, 2007. – 304 с.

Мищенко С.В., Малков Н.А. Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материала. – Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та. – 2003. –128 с.

http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/747/21747/4960 (Дата обращения: 8.10.21)

Bogosanovich M. [et all]. A comparison of systems for non-contact and non-destructive natural product inspection // Fifth International Conference on Electromagnetic Wave Interaction with Water and Moist Substances New Zealand. – 2003. – P. 15-23.

https://knowledge.allbest.ru/radio/3c0b65635b3ad78b4c43b89521316c37_0.html

(Дата обращения: 15.10.21)