The invention discloses a low-temperature microwave surface resistance multi-mode testing device, which comprises a cylindrical metal cavity and a dielectric material filled in the metal cavity. A sample hole is arranged at the bottom of the metal cavity, and the center axis of the sample hole is located at the center of the bottom of the metal cavity. A multimode test method for measuring microwave surface resistance using the above-mentioned testing device comprises the following steps: S1, placing the conductor niobium in the sample hole, measuring the no-load quality factor under the TE011 operating mode and the TE013 operating mode respectively; S2, placing the tested sample in the sample hole, measuring the TE011 operating mode and the TE013 operating mode respectively. No-load quality factor in working mode; S3. According to the relevant formulas, we can calculate the microwave surface resistance of the samples under TE011 and TE013 working modes. The device and method can directly nondestructively measure the microwave surface resistance of small size samples at low temperatures at low frequencies by using multiple modes of dielectric filled cylindrical resonators, and the measurement uncertainty is low.
【技术实现步骤摘要】
低温微波表面电阻多模测试装置及方法
本专利技术属于超导电子学
,具体涉及一种低温微波表面电阻多模测试装置及方法。
技术介绍
与常规良导体相比,超导材料具有极低的损耗,其微波表面电阻值在微波频段比良导体低2-3个数量级,因此其在微波器件中具有重要的应用。超导材料微波表面电阻的测量能对超导材料的损耗提供量化的参考,对其制备、生产和应用具有重要意义。目前,针对超导微波表面电阻的测量主要思路为采用被测样品构造谐振器,建立谐振器损耗与被测样品微波表面电阻(RS)的关系,通过测量谐振器品质因数,最终得到RS值。最具代表性的是被采用为超导微波表面电阻测试国际标准的双介质谐振器法。该标准使用一对介质柱1构成两个谐振器,这两个介质柱1的直径相同,高度不同,一个柱的高度是另一个柱高度的3倍,工作模式分别为TE013和TE011模。图1所示为现有技术中两个谐振器的结构和电磁场分布。通过测试两个谐振器加载同一对超导薄膜2时的无载品质因数和谐振频率,可以得到介质柱1的介电常数、损耗角正切和超导薄膜2的微波表面电阻。该国家标准是将已有国际标准引入我国而形成。在国家标准的制定过程中,专利技术人参与了文字翻译工作和多套双介质谐振器测试装置复现性验证的部分实验工作,并按照国家标准复制了测试装置,对该测试方法有一定的理解:从结构上而言,该方法需要两片样品才能构成谐振腔;从理论模型上而言,需要样品直径大于介质直径3倍以上。对于直径较小的样品,需要减小蓝宝石直径,这将使得工作频率上升,无法直接获得样品在低频率下的微波表面电阻。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题,提供一种低温微波表面 ...
【技术保护点】
1.一种低温微波表面电阻多模测试装置,其特征在于:该测试装置包括圆柱形金属腔体(3),以及填充于所述金属腔体(3)中的介质材料(4),所述金属腔体(3)底面设有样品孔,所述样品孔的中心轴位于金属腔体(3)底面的中心。
【技术特征摘要】
1.一种低温微波表面电阻多模测试装置,其特征在于:该测试装置包括圆柱形金属腔体(3),以及填充于所述金属腔体(3)中的介质材料(4),所述金属腔体(3)底面设有样品孔,所述样品孔的中心轴位于金属腔体(3)底面的中心。2.根据权利要求1所述的低温微波表面电阻多模测试装置,其特征在于:所述金属腔体(3)为金属铌腔体。3.根据权利要求1所述的低温微波表面电阻多模测试装置,其特征在于:所述介质材料(4)为蓝宝石。4.根据权利要求1所述的低温微波表面电阻多模测试装置,其特征在于:所述金属腔体(3)的内腔直径为32.2㎜,内腔高为35㎜。5.一种利用权利要求1-4任一所述的测试装置测试微波表面电阻的多模测试方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、将与金属腔体(3)同种的金...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾成,
申请(专利权)人:成都特锐迈思科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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