Bazı endüstriyel malzemelerin mikrodalga dielektrik sabitinin ölçülmesi

Abstract

Bu tezde, dielektrik malzemelerin yüksek frekanslı eiektromagnetik alan altındaki davranışları ve buna bağlı olarak bazı endüstriyel malzemelerin dielektrik sabiti (e'r ) ve kayıp faktörü (tan 8) frekansa bağlı olarak ölçülmüştür. Deneysel olarak, tekstil, kağıt ve deterjan endüstrisinde beyazlatıcı ve yumuşatıcı olarak kullanılan, "optik beyazlatıcı" olarak da isimlendirilen -Fluorescent Brightening Agent- (FBA) 'in dielektrik özellikleri 500MHz-3GHz frekans aralığında koaksiyel prob kullanılarak elde edilmiştir. Özellikle kablo sanayinde sıcaklığa dayanıklı yalıtkan malzeme olarak kullanılan çeşitli silikon malzemelerin de dielektrik özellikleri X bandında (8.2-12.4 GHz)' kısa devre tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, silikon malzemelerin dielektrik sabitlerinin bire yakın olduğu ve kayıp faktörlerinin küçük olmasından dolayı mikrodalga ışımadan etkilenmediği görülmüştür. FBA 'nın ise, polar bir malzeme olan tuz çözeltisinin tipik davranışlarına benzediği ve içinde çözücü sıvılar olduğunda mikrodalga ışımadan büyük ölçüde etkilendiği görülmüştür. Sonuç olarak, silikonu transparan bir malzeme olarak kabul edebiliriz. Bu nedenle de radarlarda ve uzay teknolojisinde kullanılabilir. FBA 'nın kayıp faktörünün büyük olmasından dolayı kayıp faktörüyle orantılı olarak mikrodalga enerjisinin bir kısmı ısıya dönüşür. Bundan dolayı, mikrodalga ısıtmadan kimyasal ve biyokimyasal analiz aracı olarak yararlanmak, onunla kimyasal bileşiklerin dielektrik davranışlarını doğru biçimde ortaya koymak mümkündür.

Measurement of Microwave Dielectric Constants of Some Industrial Materials ABSTRACT in this thesis, the dielectric constants (e,) and loss tangents (tan 8) of some industrial materials have been measured using several microwave measurement techniques. Practically, the dielectric properties of the Fluorescent Brightening Agent (FBA) - so called "optical brightener" - that is extensively used as a brightener and softener agent in textile, paper and detergent industry have been measured över the frequency range frpm SOOMHz to 3GHz by using coaxial probe. The FBA is a chemical substance that absorbs in the ultra-violet region of the visible spectrum and emits blue-violet light (a strongly fluorescent. agent). The dielectric properties of the different silicon materials that is especially used as a strong heat isolator in cable industry has been measured över the frequency range from 8.2GHz to 12.4GHz by using Robert's and Von Hippel technique -short circuit method-. Finally, The dielectric constants of silicon materials are approximately l and its loss factors are below 1. The variation of FBA complex permittivity över the frequency range (0.5-3 GHz) is similar a typical behaviour of a polar material as like a şaline solution. The complex permittivities of various unknown materials can be determined över a wide range of frequencies by an open- ended coaxial line probe. The experimental technique uses a system consisting of a coaxial probe connected a network analyser. For the accuracy of the experimental data, it is important that to take the certain requirement on the calibration standards.