Mesures des permittivités de différentes substances solides dans la bande des 8 mm

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Submitted on 1 Jan 1963

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Mesures des permittivités de différentes substances solides dans la bande des 8 mm

Jean Lissayou

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Jean Lissayou. Mesures des permittivités de différentes substances solides dans la bande des 8 mm.

Journal de Physique, 1963, 24 (5), pp.351-352. �10.1051/jphys:01963002405035101�. �jpa-00205484�

351

(cr / PO)1/2 (cr / PO)3/2. ^{Si nous} utilisons la fonction

EID

I(cr /Po) pour déterminer les rapports théoriques EJD correspondants, ^{nous trouvons} (EjD)t/2 > (EID),I,

ce

qui ^{est en} contradiction ^{avec nos} résultat.

L’influence de J sur po n’est donc pas seule

^cause.

On pourrait aussi penser ^{à son} influence sur a, mais

nous croyons qu’une ^théorie plus approfondie, ^faisant explicitement intervenir le nombre quantique ^J,

serait mieux à même d’interpréter ^le comportement,

souvent très difiérent des composantes ^{d’un même} doublet.

Lettre _reçue le 26 février 1963.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^LINDHOLM (E.), ^Thèse 1942, Uppsala.

[2] ^CH’EN (S.) ^{et TAKEO} (M.), Rev. Mod. Physics, 1957, 29, 54.

[3] ^CH’EN (S.), Phys. Rev., 1940, 58, 1051.

[4] ^ROBIN (J.) ^{et ROBIN} (S.), C. R. Acad. Sc., 1951, 233,

928.

[5] ^SCHULLER (E.), Thèse, 1962, ^Paris (à paraître ^J.

Recherches, Bellevue).

[6] HIRCHFELDER (J. O.), ^CURTISS (C.) ^{et BIRD} (R. B.),

Molecular Theory of gases and liquides, New-York,

1954.

MESURES DES PERMITTIVITÉS

DE DIFFÉRENTES SUBSTANCES SOLIDES DANS LA BANDE DES 8 mm.

Par M. Jean LISSAYOU,

Laboratoire d’optique ultra-hertzienne de la Faculté des Sciences de Bordeaux.

Dans le cadre des mesures de constantes diélec-

triques effectuées au laboratoire, l’acquisition ^d’un

banc de ^mesures hyperfréquences pour la bande Q

nous

incité à essayer de généraliser ^{dans cette} gamme les méthodes de mesures utilisées jusqu’à présent ^entre

3 et 10 _{cm, avant} d’utiliser les méthodes à l’air libre

qui sont généralement ^{utilisées à ces} fréquences.

Les premières ^{mesures de} recoupement ^faites

^des

matériaux connus, ont laissé apparaître la difficultés

mécanique d’une telle méthode (très grande précision exigée ^dans la taille des échantillons ^et influence des

inhomogénéités dans les dimensions même des guides)

mais ^aussi

précision des résultats sensiblement du même ordre que celle des ^mesures effectuées à l’air libre (1/100 ^sur s’).

Appareils ^{de mesure. Méthode utilisée.}

^{Le mon-} tage hyperfréquence ^utilisé ( fig. 1) prévu pour ^la bande Q (34 ^{à 36} GHz) fonctionne

guides rectangu-

laires de dimensions intérieures 7,11 ^X 3,55 ^{mm et} comprend essentiellement deux parties : ^le klystron

KL2 T2, construit par L. T. T., ^{et son} alimentation ;

le banc de ^mesures proprement ^dit comportant :

Un isolateur à ferrite ; ^un ondemètre ; ^{un atténua-}

teur variable ; ^une ligne ^{de mesure reliée à un} galva-

nomètre Séfram.

La méthode de

utilisée est la méthode dite de la ligne court-circuitée. Elle consiste à placer ^{un échan-}

tillon de substance à étudier, remplissant ^{toute la sec-}

tion du guide ^{et de} longueur ^{connue e contre un court-}

circuit constitué par

plaque argentée.

L’étude de la modification du train d’ondes station- naires existant dans le guide ^{en avant du court-}

circuit conduit au calcul des parties ^{réelles et} imagi-

naires de la permittivité ^relative

^c’

je" ^du

corps étudié. Pour cela on relève au moyen de la ligne

de mesure le TOST et la distance d’un minimum d’O.

S. à la face d’entrée du diélectrique. ^De l’impédance

relative ?,1 ^{au niveau} de la face d’entrée calculée par ^le

diagramme ^de Smith, ^{on calcule au} moyen des abaques

de Lebrun [2] la valeur de e’ et eB

X, ^{y sont} donnés par l’abaque ^{de Lebrun.}

Ào ^{est la} longueur d’onde dans le vide.

e

l’épaisseur ^du diélectrique.

Àc ^la longueur d’onde de coupure du guide.

FIG. 1.

Mesures de recoupement. Précision des mesures.

Ces ^mesures effectuées sur des matériaux connus [1]

étudiées

détail à des fréquences plus ^{basses nous}

assurent de la concordance des résultats obtenus ^avec les valeurb de référence.

Les incertitudes portent ^{à la fois sur} les lectures et

sur la forme des échantillons. Les incertitudes de

mesure sont du même ordre que celles enregistrées ^avec

la même méthode aux longueurs ^d’onde plus ^fortes.

soit As-le" 1/150 ^{mais la} précision des dimensions

transversales des échantillons prend ^{ici une valeur}

accrue.

Une formule empirique donne la correction systéma- tique ^à apporter ^à la valeur de la constante diélectrique :

Résultat indépendant ^des dimensions a et a’ puisque

le champ électrique ^{est nul sui les} parois latérales du

guide.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphys:01963002405035101

352

FIG. 2.

Les échantillons mesurés au palmer ^au 1/100

présentent ^{tous une} différence ( b

b’) 5/100

d’où

correction systématique ^à apporter ^aux

mesures.

Mesures de permittivités d’halogénures métalliques.

-

Ces échantillons de Br K, ^Cl Na, ^{Cl K et F Li ont}

été fournis par

Quartz ^{et Silice » et taillés au labora-}

toire à partir de monocristaux artificiels. La taille

délicate, ^{se fait au} 1/100 ^de

^{sur toutes} les dimen- sions. Les ^mesures ont montré que

corps n’étaient pas absorbants. Elles n’ont été faites que dans ^une seule direction prise arbitrairement, ^ces corps appar- tenant tous au système cubique.

Les résultats concordent avec ceux obtenus au labo- ratoire par Cl. Demau [3] pour la bande X ^{et sont}

accord avec ceux publiés ^{à d’autres} fréquences par divers auteurs. Ils sont les suivants :

Mesure de l’anisotropie diélectrique du gypse.

Le gypse (S04 ^{Ca, 2 H2 0)} appartenant ^au système ^mono-

clinique présente ³ valeurs de permittivités principales.

Une étude détaillée de la direction des axes électriques

aux hyperfréquences ^{a été faite} auparavant ^{au labo-}

ratoire par CI. Demau []..

L’axe binaire constituant

axe électrique, ^{on a}

la valeur de la permittivité ^{suivant cet axe}

taillant, parallèlement ^{à sa direction un} échantillon de section

égale ^à la section du guide ; ^soit s; ^cette valeur de la

permittivité.

Les deux autres permittivités principales ^corres- pondent ^{à la} direction du clivage ^vitreux (permittivité minimum). Les échantillons taillés suivant ces deux directions nous donnent les permittivités ^{c’z et E’x} (max.). L’absorption peut être considérée comme nulle

(e"

0) dans les trois cas.

On constate donc la très forte anisotropie ^diélec- trique du gypse qui

traduit, ^au point ^de

optique

par ^une forte biréfringence ^aux micro-ondes :

Lettre reçue le ¹⁵ décembre 1963.

BIBLIOGRAPHIE

[1] VON HIPPEL (A. R.), ^Les diélectriques ^{et leurs} appli-

cations.

[2] ^LEBRUN (A.), Thèse, Lille, 1953.

[3] ^DEMAU (Cl.), Thèse, Bordeaux, ^1962.

DEMAU (Cl.), Communications Société de Physique,

9 mai 1962. 14 novembre 1962.