Разработка неразрушающего СВЧ метода и устройства контроля неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий металлов

• Автор: Панов, Анатолий Александрович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 174 с. : ил.

1 Литературный обзор и постановка задачи исследования

1.1 Современное состояние вопроса измерения электрофизических, концентрационных и геометрических параметров твердых гиромагнитных материалов, выбор частотного диапазона
1.2 Обзор существующих неразрушающих методов контроля магнитодиэлектрических жидких и твердых материалов

1.2.1 Амплитудно-фазовые методы «на отражение»

1.2.2 Средства дефектоскопии

1.2.3 Средства структуроскопии

1.2.4 Средства контроля физико-механических параметров

1.3 Микроволновые методы поверхностных волн измерения толщины, электрофизических параметров и их неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий на металле
1.4 Постановка задачи разработки радиоволнового метода контроля электрофизических и геометрических параметров и их неоднородностей магнитодиэлектрических материалов

1.5 Выводы по разделу

2 Распространение плоской электромагнитной волны в системе «магнито диэлектрик-проводник»
2.1 Математическое описание распространения поверхностной медленной электромагнитной волны в системе «магнитодиэлектрик-проводник»
2.2. Схема реализации метода измерения Ь,е',ц',2ь,У{ф и интроскопии пвм
2.3 Диапазоны одномодовости Е- и Н-мод
2.4 Основная мода электромагнитной волны электрического ти-

па распространяющейся в системе «магнитодиэлектрик-проводник»
2.5 Аппроксимация аналитической модели и ее оценка
2.6 Выводы по разделу
3 Методы и алгоритмы определения, оценки и визуализации
неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий на металлической подложке
3.1 Алгоритмы измерения толщины и электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий
3.2 Основной алгоритм определения и локализации неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий
3.3 Алгоритм визуализации неоднородностей по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания осу поля поверхностной медленной волны - микроволновая интроскопия поверхностной медленной волны
3.4 Методы фрактального анализа неотражающих и поглощающих покрытий
3.5 Определение электрофизических параметров радиопоглощающих покрытий с учетом стохастической фрактальной шероховатости
3.6 Разработка круговой синфазной внутренней апертуры для реализации предложенного метода определения электрофизических параметров и оценки их неоднородностей
3.6.1 Внешние излучатели
3.6.2. Круговые синфазные внутренние апертуры
3.6.3 Аппаратная реализация разработанной апертурноизмерительной системы
3.7 Выводы по разделу
4Экспериментальная оценка метода определения электрофизических и геометрических параметров магнитодиэлектрических покрытий и их неоднородностей, метрологический анализ

4.1 Экспериментальная оценка метода определения Ь, е’, //, Ъъ и его метрологический анализ. Методика вычисления коэффициента ослабления
4.2 Базовая структура поля
4.3 Экспериментальные данные
4.4 Метрологическое обеспечение и выводы по метрологическим свойствам метода определения электрофизических параметров и неоднородностей покрытий
4.5 Оценка погрешности измерений метода определения М',р',20
4.6 Оценка погрешности определения диэлектрической, магнитной проницаемостей и толщины покрытий
4.7 Оценка погрешности определения волнового сопротивления
4.8 Погрешность определения диссипативных величин
4.9 Проверка адекватности математической модели
4.10 Выводы по разделу
Заключение
Список используемых источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

144 148 148

Введем декартову систему координат и расположим ее так, чтобы ось X была параллельна нити тока, а плоскость у = 0 совпадала с металлической плоскостью. Координаты нити тока обозначим через у0, г0. Тогда ]м =/лум-1х1д д(у-Уо) &{2~2о)-> Г ~0. Обозначим через ЕХ,НХ и А векторы электрического и магнитного полей и магнитный векторный потенциал, возбуждаемые сторонним источником в слое диэлектрика, т.е. при 0 < у < Ъ, а
через Е, Н и Ат - векторы электрического и магнитного полей и магнитный векторный потенциал в верхнем полупространстве (при у>Ь). На рисунке 2.2 показана векторная картина коэффициентов распространения
пг = кг = к' = Хп и Пу = Ку = ау в слое.
Если считать металлическую плоскость идеально проводящей, то в соответствии с граничным условием имеем
ЕТ] = 0 при у = 0. (2.1)
Рисунок 2
На поверхности раздела диэлектриков [49]
Ет =ЕТ,
(2.2)
Яг1 = Нт при у = Ъ.
(2.1), (2.2) - есть граничные условия для искомого электромагнитного поля.