ก่อให้เกิดการทดลองของช่องเปิด รายงานทางวิทยาศาสตร์

ก่อให้เกิดการทดลองของช่องเปิด รายงานทางวิทยาศาสตร์

Anonim

อาสาสมัคร

  • ฟิสิกส์ประยุกต์
  • วิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
  • metamaterials
  • ผลึกโทนิค

บทคัดย่อ

การออกแบบและสาธิตการทดลองของช่องเปิดในบริเวณไมโครเวฟถูกนำเสนอ สภาวะเรโซแนนซ์สามารถทำได้โดยการยกเลิกของแสงในวัสดุดัชนีหักเหบวกและลบ วัสดุดัชนีในเชิงบวกคือพื้นผิวอลูมิเนียมที่มีโครงสร้างรองรับโหมด plasmon พื้นผิวหลอกและวัสดุดัชนีลบเป็นคริสตัลโทนิคที่ทำจากอลูมินา ยอดเรโซแนนซ์จะถูกสังเกตในสเปกตรัมที่วัดได้ซึ่งการแจกแจงสนามไฟฟ้าเห็นด้วยกับการจำลองเชิงตัวเลข

บทนำ

ขับเคลื่อนด้วยการประยุกต์ใช้งานที่อาจเกิดขึ้นใน superlenses และปรากฏการณ์ใหม่ ๆ 1, 2, 3, โทนิคคริสตัลการหักเหเชิงลบได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง 3, 4, 5 โดยทั่วไปมีหลักการดำเนินงานสองประการเพื่อให้ได้ผลึกโฟโตนิกการหักเหเชิงลบ มีการใช้ประโยชน์จากความเร็วเชิงลบของกลุ่มใกล้กับศูนย์กลางของเขต Brillouin (Γ) ซึ่งความเร็วและเฟสของกลุ่มนั้นมีสัญญาณตรงกันข้าม เนื่องจากรูปร่างที่มีความถี่เท่ากัน (EFC) ใกล้เคียงกับวงกลมจึงสามารถกำหนดดัชนีที่มีประสิทธิภาพได้เพื่อให้คริสตัลโทนิคทำงานเหมือนวัสดุไอโซโทรปิกเครื่องแบบซ้ายมือในช่วงความถี่เฉพาะ 4 อีกวิธีใช้โครงสร้างแถบที่ขอบของโซน Brillouin ที่ EFC นูน 6 ไม่มีดัชนีประสิทธิผลเชิงลบที่จะกำหนดในกรณีนี้ พฤติกรรมที่คล้ายกันนี้ยังสามารถพบได้ในคลื่นพื้นผิวที่เรียกว่า“ spoof plasmon” บนพื้นผิวโลหะที่มีโครงสร้าง 7

แอปพลิเคชั่นหนึ่งสำหรับคริสตัลโทนิคที่มีดัชนีลบที่มีประสิทธิภาพคือโพรงเปิดซึ่งเป็นโพรงโดยไม่สะท้อนผนัง ในมุมมองการติดตามเรย์สภาพเรโซแนนท์ทำได้โดยการจัดเวดจ์สลับวัสดุดัชนีบวกและลบกับอินเทอร์เฟซน้อยที่สุดเพื่อสะท้อนแสงบวกและลบยกเลิกกันและสร้างช่องว่างด้วยปัจจัยคุณภาพสูง 8, 9, 10, 11 ช่องเปิดที่มีแนวโน้มในการใช้งานเช่นการตรวจจับหรือการให้เช่าที่การโต้ตอบเรื่องแสงที่แข็งแกร่งสามารถทำได้โดยการทับซ้อนขนาดใหญ่ของโหมดเรโซแนนและวัสดุที่น่าสนใจ (การวัดวัสดุได้รับ ฯลฯ ) อย่างไรก็ตามเพื่อความรู้ที่ดีที่สุดของเรายังคงไม่มีการทดลองใช้ช่องเปิดในไมโครเวฟหรือบริเวณออปติคัล ในงานนี้เราจะสาธิตให้เห็นถึงช่องเปิดไมโครเวฟด้วยไฮบริดของโทนิคคริสตัลและโครงสร้างพลาสโมสพลาโมน

ผล

ช่องเปิดที่ออกแบบไว้จะแสดงในรูปที่ 1 (a) ตาข่ายรูปสามเหลี่ยมของรูหกเหลี่ยมเจาะบนพื้นผิวโลหะที่สมบูรณ์แบบใช้เป็นวัสดุดัชนีในเชิงบวก ขนาดของโครงสร้างแสดงในรูปที่ 1 (b) นอกเหนือจากโครงสร้างที่แสดงในรูปที่ 1 (a) แล้วฝาโลหะจะถูกแขวนอยู่เหนือช่องเปิด วัตถุประสงค์จะถูกอธิบายในภายหลัง เพื่อความสะดวกในการผลิตและการวัดค่าคงที่ของตาข่ายนั้นถูกเลือกให้ เป็น = 13.0 มม. จาก TM ที่คำนวณได้ (สนามไฟฟ้าโพลาไรซ์ตั้งฉากตั้งฉากกับผิวโลหะ) ในรูปที่ 1 (d) จะเห็นได้ว่าสนับสนุนโหมดพลาสม่า plasmon ที่มีดัชนีที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 1 เล็กน้อย วัสดุดัชนีลบดังแสดงในรูปที่ 1 (c) มีโครงสร้างและขนาดเดียวกันยกเว้นว่าอิเล็กทริก (อะลูมินา, ε = 9. 0) ชั้นผลึกโทนิคที่มีรูหกเหลี่ยมวางอยู่ด้านบนของพื้นผิวโลหะ แผนภาพวงดนตรีของวัสดุดัชนีเชิงลบถูกพล็อตในรูปที่ 1 (d) เป็นจุดสีน้ำเงิน จะเห็นได้ว่าแถบที่สองถูกดึงลงโดยการมีโครงสร้างอิเล็กทริกและทับซ้อนกับแถบแรกของวัสดุดัชนีบวกที่ความถี่ปกติประมาณ 0 4 c / a (c คือความเร็วของแสงในสุญญากาศ) EFCs ของแถบความถี่ในพื้นที่ของความถี่ที่ทับซ้อนกัน (แสดงในรูปที่ 1 (e)) อยู่ใกล้กับ isotropic ซึ่งบ่งชี้ว่าดัชนีที่มีประสิทธิภาพสามารถกำหนดได้ในหน้าต่างความถี่นั้น นอกจากนี้ความเร็วของกลุ่ม (การไล่ระดับสีของแผนภาพวง) อยู่ในทิศทางตรงกันข้ามของเวกเตอร์คลื่นซึ่งบ่งชี้ว่าดัชนีประสิทธิผลที่กำหนดไว้นั้นเป็นค่าลบ

Image

(a) มุมมองของช่องเปิดที่ออกแบบไว้ แผ่นอิเล็กทริกหนึ่งชิ้นถูกยกขึ้นเล็กน้อยเพื่อแสดงโครงสร้างโลหะด้านล่าง สิ่งที่ใส่เข้าไปจะแสดงจุดศูนย์กลางของช่องและส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุดัชนีบวกและลบ ลูกศรสีแดงและสีน้ำเงินเป็นทางเดินแสงในวัสดุดัชนีบวกและลบทำให้มุมมองการติดตามเรย์ (b) แผนผังไดอะแกรมสำหรับโครงสร้างดัชนีเชิงบวก (c) แผนผังไดอะแกรมสำหรับโครงสร้างดัชนีลบ (d) แบนด์ไดอะแกรมสำหรับดัชนีบวก (แดง) และดัชนีลบ (สีน้ำเงิน) เซลล์หน่วย เส้นโค้งสีเทาประคือตำแหน่งของกรวยแสงสำหรับอากาศ พื้นที่สีเหลืองคือจุดที่ทั้งสองวงทับกัน จุดเล็ก ๆ คือโหมดในกรวยแสง Γ, M, K เป็นจุดที่มีความสมมาตรสูงในเขต Brillouin ที่ลดลงของตาข่ายหกเหลี่ยมดังที่แสดงในภาพประกอบ (e) EFCs ของดัชนีบวก (แดง) และดัชนีลบ (สีน้ำเงิน) ในพื้นที่ทับซ้อนกัน ความถี่ปกติสำหรับเส้นโค้งแถบดัชนีบวกคือ 0 400 c / a และความถี่ปกติสำหรับแถบดัชนีลบแสดงในรูป

ภาพขนาดเต็ม

แม้ว่าโครงสร้างทั้งสองรองรับโหมดพื้นผิวที่มีการจับคู่ดัชนีที่มีประสิทธิภาพกับสัญญาณตรงข้ามการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างโหมดเหล่านี้และการมีอยู่ของเรโซแนนซ์แบบเปิดในโพรงจะไม่รับประกัน ความสมมาตรของโหมดต้องตรงกันเพื่อให้ได้การส่งผ่านที่สูง 9 นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงโหมดต่อเนื่องในกรวยแสงอากาศด้วย รูปที่ 2 แสดงกระบวนการหักเหเชิงลบที่ส่วนต่อประสานของวัสดุดัชนีบวก (PIM) และวัสดุดัชนีลบ (NIM) เมื่อการหักเหเกิดขึ้นส่วนประกอบแบบขนานของ wavevector จะถูกเก็บรักษาไว้ นอกเหนือจากโหมดดัชนีลบบน EFC (จุดสีฟ้า) โหมดรั่วในกรวยแสงอากาศ (เส้นประสีม่วง) ยังตอบสนองเงื่อนไขนี้ โหมดเหล่านี้มี ω> k และจะแพร่กระจายไปยังพื้นที่ว่าง เนื่องจากโหมดดัชนีเชิงบวกแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมที่คล้ายกับคลื่นระนาบโหมดการรั่วไหลเหล่านี้จึงอาจตื่นเต้นควบคู่ไปกับโหมดการหักเหเชิงลบโดยมีเงื่อนไขว่าการจับคู่โหมดและความต้องการด้านสมมาตร ดังนั้นการสูญเสียที่ส่วนต่อประสานการหักเหนั้นมีขนาดใหญ่ หลังจากใช้ฝาครอบโลหะเหนือโครงสร้างช่องว่างระหว่างพื้นผิวโลหะร่องและพื้นผิวด้านล่างของฝาครอบโลหะถือได้ว่าเป็นท่อนำคลื่นแผ่น ดังนั้นในภูมิภาคที่ ω> k มีเพียงโหมดคลื่นนำโดยแยกมากกว่าโหมดว่างอย่างต่อเนื่องเท่านั้นที่สามารถมีอยู่ได้ตามที่ระบุโดยจุดเล็ก ๆ ในรูปที่ 1 (d) โดยการปรับพารามิเตอร์สามารถปรับโครงสร้างของแถบความถี่เพื่อให้ได้ความถี่ที่น่าสนใจโหมดดัชนีประสิทธิผลที่เป็นบวกสามารถจับคู่กับโหมดดัชนีประสิทธิผลเชิงลบเท่านั้นดังที่แสดงในพื้นที่ที่ทับซ้อนกันสีเหลืองในรูปที่ 1 (d) ตำแหน่งของการสิ้นสุดของโครงตาข่ายที่ส่วนต่อประสานของวัสดุทั้งสองก็มีผลต่อการส่งผ่าน 10, 12 ดังนั้นเซลล์ที่ขอบของชิ้นส่วนอิเล็กทริกจะถูกตัดในตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงดังที่แสดงในภาพประกอบของรูปที่ 1 (a) ความสูงของช่องว่างระหว่างพื้นผิวโลหะและฝาครอบโลหะได้รับการแก้ไขเป็น 0 51 a = 6.63 มม.

Image

วงกลมสีแดงคือ EFC ของวัสดุดัชนี isotropic บวกและเส้นโค้งสีน้ำเงินคือ EFC ของวัสดุดัชนีลบ isotropic เส้นประแนวตั้งเป็นตัวบ่งชี้ถึงอินเทอร์เฟซของวัสดุทั้งสอง เส้นประแนวนอนคือโลคัสของส่วนปลายของ wavevectors ที่มีส่วนประกอบขนานคงที่ ดิสก์แข็งสีเทาเป็นส่วนขวางของกรวยอากาศที่ความถี่ที่กำหนด เส้นประสีม่วงเป็นโหมดในกรวยอากาศที่อาจตื่นเต้นในระหว่างกระบวนการหักเห

ภาพขนาดเต็ม

ความเข้มของสนามจำลองจะแสดงในรูปที่ 3 (a) ความถี่และปัจจัยด้านคุณภาพของโหมดจะถูกแยกออก 13 เพื่อให้เป็น f = 0 4030 c / a ซึ่งสอดคล้องกับ 9 294 GHz และ Q = 814 ความถี่เรโซแนนท์ไม่ได้อยู่ที่ค่าที่แน่นอนซึ่งค่าสัมบูรณ์ของดัชนีประสิทธิผลที่เป็นบวกและลบจะเท่ากัน สิ่งนี้อาจเกิดจากการปรับจูนของโฟโตคริสตัลขัดตาที่อินเตอร์เฟสซึ่งปรับเปลี่ยนเส้นทางของแสงเล็กน้อยและมีผลต่อเฟส จำนวนช่วงเวลาของคริสตัลโทนิคนั้นมีอิทธิพลเล็กน้อยต่อปัจจัยด้านคุณภาพของโหมดซึ่งสามารถเข้าใจได้เนื่องจากสนามส่วนใหญ่ถูก จำกัด บริเวณรอบ ๆ ศูนย์กลางของโพรง

Image

(a) ความเข้มสนามไฟฟ้า E | 2 . (b) ภาพรวมเวลาของสนามไฟฟ้า E z

ภาพขนาดเต็ม

รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างที่ประดิษฐ์และการตั้งค่าการทดลอง รายละเอียดสำหรับการทดสอบสามารถดูได้ในส่วน "วิธีการ" เนื่องจากพารามิเตอร์ที่วัดได้ S 21 นั้นเป็นสัดส่วนกับสนามไฟฟ้าสนามไฟฟ้าที่ถูกวัดนั้นจะถูกพล็อตเป็น S 21 ด้วยยูนิตตามอำเภอใจ ความเข้มที่วัดได้ของสนามไฟฟ้าจะแสดงในรูปที่ 5 (a) และสนามไฟฟ้าที่วัดที่เฟสเฉพาะจะแสดงในรูปที่ 5 (b) (สนามที่คำนวณได้ในรูปที่ 3 (b) เป็นสแนปชอตเวลาที่เลือกให้ตรงกัน รูปที่ 5 (b)) จะเห็นได้ว่าสนามไฟฟ้ามุ่งเน้นไปที่กึ่งกลางแสดงรูปแบบที่คล้ายกับผลลัพธ์ที่คำนวณได้ในรูปที่ 3 แสดงถึงโหมดการสั่นพ้อง สเปกตรัมของสนามที่ตำแหน่งใกล้กับศูนย์กลางของโพรงจะถูกวัดและลงจุดในรูปที่ 5 (c) ซึ่งจะเห็นจุดสูงสุดของเสียงสะท้อน ความถี่ของจุดสูงสุดคือ 9 415 GHz และค่าครึ่งความกว้างสูงสุด (FWHM) ของค่าสูงสุดคือ 0 013 GHz ดังนั้นปัจจัยด้านคุณภาพของโหมดจะคำนวณเป็น f / Δ f = 724 ความแตกต่างของความถี่ที่คำนวณและวัดได้และปัจจัยด้านคุณภาพอาจเกิดจากข้อผิดพลาดในการประกอบตัวอย่างข้อผิดพลาดในการขนานระหว่างตัวอย่างและโลหะ ครอบคลุมและความแตกต่างระหว่างการอนุญาตวัสดุที่เป็นจริงและทฤษฎี ความเข้มที่วัดได้มีรูปแบบไม่สมดุลเมื่อเทียบกับผลการคำนวณซึ่งอาจเกิดจากข้อผิดพลาดที่กล่าวมาข้างต้นทำให้สมมาตรของโครงสร้างแตกหัก

Image

(a) รูปถ่ายของตัวอย่างที่ประดิษฐ์ด้วยโช้คอัพโดยรอบและสายเคเบิลที่เชื่อมต่อโพรบต้นทาง (ด้านล่างตัวอย่าง) หัวตรวจจับและฝาครอบโลหะไม่แสดงในภาพ (b) มุมมองด้านข้างของการตั้งค่าการทดลอง ลูกศรสีน้ำเงินและสีแดงแสดงถึงโหมดคลื่นนำและโหมดพื้นผิวตื่นเต้นที่ขอบของแผ่นอลูมิเนียม

ภาพขนาดเต็ม

Image

(a) ความเข้มสนามไฟฟ้าที่ความถี่เรโซแนนซ์ซ้อนทับกับโครงสร้างอิเล็กทริก ตำแหน่งของเครื่องตรวจจับอยู่ที่พื้นผิวด้านล่างของฝาโลหะ (b) สนามไฟฟ้าที่เฟสเฉพาะซ้อนทับกับโครงสร้างอิเล็กทริก (c) สเปกตรัมที่วัดได้ใกล้กับศูนย์กลางของโพรง

ภาพขนาดเต็ม

การสนทนา

ในการตรวจสอบว่าเสียงสะท้อนนั้นเกิดจากการยกเลิกเส้นทางแสงในวัสดุดัชนีบวกและลบเราจะเปลี่ยนดัชนีที่มีประสิทธิภาพของวัสดุดัชนีบวกและลบโดยการปรับช่องว่างความสูง h ดำเนินการตรวจวัดชุดที่มีค่าแตกต่างกันของ h ความถี่โหมดที่วัดได้และปัจจัยด้านคุณภาพได้รับการลงจุดในรูปที่ 6 (a) เนื่องจากค่า h ที่ แม่นยำไม่สามารถหาได้ในการตั้งค่าของเราแกน x ของพล็อตคือความแตกต่างของความสูงของช่องว่างΔ h เทียบกับความสูงที่เหมาะสมที่ให้โหมดด้วยปัจจัยคุณภาพที่ใหญ่ที่สุด (ผลการวัดที่แสดงด้านบน สำหรับกรณีนี้) รูปภาพแสดงให้เห็นว่าความถี่เรโซแนนซ์เพิ่มขึ้นเมื่อค่า h เพิ่มขึ้นและตัวคูณคุณภาพจะค่อยๆลดลงในขณะที่ h เบี่ยงเบนจากค่าที่เหมาะสม แนวโน้มที่คล้ายกันสามารถเห็นได้ในผลลัพธ์ที่จำลองในรูปที่ 6 (b) ความถี่เรโซแนนซ์ที่เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่ม h สามารถเข้าใจได้โดยพิจารณาตัวอย่างพร้อมกับฝาปิดด้านบนในฐานะที่เป็นท่อนำคลื่น plasmonic MIM (โลหะ - ฉนวน - โลหะ) และโหมดเป็นโหมดพื้นฐาน TM 0 ที่ไม่มีความหนาตัด 14 15 . การเพิ่มความสูงของช่องว่างทำให้การเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่อประสานระหว่างโลหะกับไดอิเล็กตริกทั้งสองลดลงและโหมด TM 0 จะเข้าสู่โหมดพื้นผิวของโครงสร้างโดยไม่ต้องมีฝาปิดโลหะซึ่งมีความถี่สูงกว่า จากรูปที่ 6 (c) จะเห็นได้ว่าอัตราส่วนดัชนีที่มีประสิทธิภาพของวัสดุดัชนีบวกและลบที่ความถี่เรโซแนนท์ยังคงอยู่เกือบคงที่สำหรับความสูงของช่องว่างที่แตกต่างกัน พิจารณาเงื่อนไขของการกำทอน n p L p + n n L n = 0 โดยที่ n p, และ n n เป็นดัชนีที่มีประสิทธิภาพและ L p, L n คือความยาวของเส้นทางกายภาพสำหรับวัสดุดัชนีบวกและลบแสดงในรูปที่ 1 (a) เป็นลูกศรสีแดงและสีน้ำเงิน เนื่องจากโครงสร้างของระนาบคงที่ดังนั้นอัตราส่วน L p / L จึงได้รับการแก้ไข ดังนั้นการสั่นพ้องสามารถเกิดขึ้นได้ในความถี่ที่อัตราส่วนของดัชนีเป็นไปตามเงื่อนไขข้างต้น ปัจจัยด้านคุณภาพของโหมดช่องเปิดขึ้นอยู่กับการสะท้อนที่ส่วนต่อประสานวัสดุวัสดุดัชนีบวกและลบ ดังนั้นเฉพาะความถี่เรโซแนนท์ที่การสะท้อนแสงต่ำอาจมีปัจจัยคุณภาพสูงและปัจจัยคุณภาพจะลดลงสำหรับความถี่เรโซแนนท์อื่น ๆ นอกจากนี้ยังสำรวจความสามารถในการตรวจจับดัชนีการหักเหแสงของอุปกรณ์ที่ออกแบบ พิจารณากรณีที่ช่องเปิดถูกแช่อยู่ในวัดและปล่อยให้ค่าคงที่ที่เหมาะสม ความถี่เรโซแนนซ์จำลองและปัจจัยด้านคุณภาพที่มีดัชนีการหักเหสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันแสดงในรูปที่ 6 (d) ในช่วง a = 13.0 มม. ความไวจะถูกคำนวณเป็น 2 998 GHz / RIU ที่ความถี่ 9 294 GHz

Image

(a) ความถี่โหมดวัด (สีแดง) และปัจจัยด้านคุณภาพ (สีน้ำเงิน) (b) ความถี่โหมดจำลอง (สีแดง) และปัจจัยด้านคุณภาพ (สีน้ำเงิน) (c) ดัชนีประสิทธิผลเชิงบวกที่คำนวณได้ ( np, สีแดง), ดัชนีประสิทธิผลเชิงลบ (| nn |, สีเขียว) และอัตราส่วนของพวกเขา (| n p / nn |, สีน้ำเงิน) ที่ความถี่เรโซแนนท์ตามลำดับ (d) ความถี่เรโซแนนท์จำลอง (สีแดง) และปัจจัยด้านคุณภาพ (สีน้ำเงิน) พร้อมดัชนีการหักเหสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ภาพขนาดเต็ม

โดยสรุปเราได้ออกแบบช่องเปิดด้วยวัสดุสลับดัชนีบวกและลบสำหรับคลื่นพื้นผิวพลาสโมนที่สวมรอยในพื้นที่ไมโครเวฟ ผลการทดลองเห็นด้วยกับแบบจำลอง โปรดทราบว่าการทดลองแบบเปิดโล่งที่เราได้แสดงไว้ที่นี่คือการแสดง“ ความเปิดกว้าง” ของช่องบนระนาบแนวนอน เงื่อนไขสำหรับการกำทอนของช่องเปิดและความสามารถในการรับรู้ของอุปกรณ์ยังได้รับการกล่าวถึง ช่องเปิดมีความไวที่ดีเนื่องจากมีการซ้อนทับกันของโหมดเรโซแนนซ์และตัววัด ช่องเปิดที่ออกแบบมาทำงานในพื้นที่ไมโครเวฟ อย่างไรก็ตามความถี่ในการทำงานสามารถปรับขนาดให้เป็นพื้นที่เฮิร์ตซ์หรือออพติคอลซึ่งคาดว่าแอพพลิเคชั่นการตรวจจับอาจเกิดขึ้นได้ เนื่องจากความต้องการในการปราบปรามคลื่นรั่วในภูมิภาคเฮิร์ตซ์วิธีการใช้ฝาโลหะในงานนี้อาจยังคงใช้งานได้ ในขณะที่ในพื้นที่ออพติคอลโครงสร้างโลหะจะมีความยากลำบากเนื่องจากการสูญเสียวัสดุที่เพิ่มขึ้น แต่โครงสร้างอิเล็กทริกที่หนาอาจถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยการพิมพ์หินและเทคนิคการแกะสลักลึกเพื่อสร้างอุปกรณ์ออพติคอลที่เทียบเท่า 2D การสำรวจการหักเหเชิงลบในผลึกโฟโตนิก 3 มิติอาจเป็นอีกแนวทางหนึ่งในการพัฒนาเทคนิคการประดิษฐ์ 17

วิธีการ

การจำลอง

แผนภาพวงดนตรี EFCs และโหมดเรโซแนนซ์จะถูกคำนวณโดยวิธีโดเมนแบบ จำกัด เวลา 3 มิติที่แตกต่างกัน แพ็คเกจ FDTD ที่ใช้ได้อย่างอิสระ 18 ใช้สำหรับการจำลองที่ดำเนินการในงานปัจจุบัน

การผลิตตัวอย่าง

วัสดุของชิ้นส่วนโลหะของตัวอย่างคืออลูมิเนียมและส่วนอิเล็กทริกคือ 99% อะลูมินาบริสุทธิ์ ชิ้นส่วนเหล่านั้นถูกกลึงแยกต่างหากในโรงสี CNC (การควบคุมเชิงตัวเลขคอมพิวเตอร์) และประกอบในภายหลัง

การวัด

ดังแสดงในรูปที่ 4 บล็อคโฟม (ε≈ 1) ถูกวางไว้ใต้ตัวอย่างเพื่อหยุดการทำงานชั่วคราว โพรบต้นทางซึ่งทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของจุดถูกแก้ไขที่ด้านหลังของตัวอย่าง ตำแหน่งที่แม่นยำของแหล่งกำเนิดไม่มีผลต่อการวัด หัวตรวจจับจะทะลุผ่านรูในฝาครอบโลหะ โพรบต้นทางกระตุ้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในท่อนำคลื่นที่เกิดจากด้านหลังของแผ่นอลูมิเนียมและพื้นผิวด้านบนของฐานโลหะ โหมดคลื่นนำจะแพร่กระจายไปยังขอบของแผ่นอลูมิเนียมและกระตุ้นโหมดการปลอมแปลงที่นั่นตามที่ระบุโดยลูกศรในรูปที่ 4 (b) การตั้งค่านี้หลีกเลี่ยงการรบกวนจากแหล่งกำเนิดสัญญาณเนื่องจากสัญญาณจากแหล่งกำเนิดไม่ได้แพร่กระจายไปยังเครื่องตรวจจับโดยตรง ฝาครอบโลหะอยู่ในตำแหน่งคงที่และตัวอย่างจะถูกติดตั้งในขั้นตอนที่ควบคุมด้วยมอเตอร์ ระยะห่างระหว่างตัวอย่างและฝาครอบโลหะสามารถควบคุมได้โดยการเพิ่มหรือลดระดับ โพรบต้นทางและตัวตรวจจับเชื่อมต่อกับสองพอร์ตของตัววิเคราะห์เครือข่ายเวกเตอร์ มอเตอร์สเตจสเตจจะถูกตั้งโปรแกรมให้สแกนพื้นที่ตัวอย่างและขนาดและเฟสของการส่งต่อ ( S 21 ) ระหว่างสองพอร์ตในช่วงความถี่ที่แต่ละตำแหน่งถูกวัด

ความคิดเห็น

โดยการส่งความคิดเห็นคุณตกลงที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดและแนวทางชุมชนของเรา หากคุณพบสิ่งที่ไม่เหมาะสมหรือไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดหรือแนวทางปฏิบัติของเราโปรดติดธงทำเครื่องหมายว่าไม่เหมาะสม