微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置及方法，在设置了微波源、隔离器、衰减器、波长计、波导传输线、直波导、环形器、谐振腔和示波器等器件基础上，结合智能控制的加热与显示系统，以及毛细玻璃管与升降装置，可以实现不同浓度、不同温度以及不同体积的石墨烯类溶液的介电常数的测量。本发明专利技术具有智能、实时监测、应用范围广、灵活方便、综合性强的特点，适用于在材料科学、物理科学、工业、农业、林业、生物医学等诸多领域中广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置及方法
本专利技术涉及一种微波介电常数测量装置，特别涉及不同温度和不同浓度下石墨烯类溶液介电常数测量装置及测量方法，适用于在工业、医学、教育、国防等领域中的应用。
技术介绍
介电常数是介质材料电磁性能的一个重要参数。在当前已知材料中，石墨烯类材料具有最快的电子传输速率，已被证实在高效能调制器、晶体管、大容量光伏电池等方面具有广阔的应用前景，会对物理、化学、信息、材料等学科领域产生积极而深远的影响，然而，目前对于石墨烯类溶液介电常数的测量研究罕见报道，更没有对其介电常数在浓度与温度影响下变化规律的总结研究，因此，研究影响石墨烯溶液介电常数变化的因素及变化规律对促进石墨烯类材料应用具有迫切而重要的应用价值。在微波波段，介电常数测量装置多为简单而单一的测量仪器，如《近代物理实验》教材中(《近代物理实验教程》，吴先球，熊予莹主编科学出版社)，书中只对聚四氟乙烯、有机玻璃等固体物质在室温下完全伸入到矩形谐振腔中这一单一状态下的介电常数进行测量，该装置不能实现溶液材料尤其是不同温度下、不同浓度条件下介电常数的研究；文章“鲕状赤铁矿的微波介电特性研究，矿冶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置，包括微波源(1)，其特征在于，微波源(1)的水平方向上依次设置有隔离器(2)、衰减器(3)、波长计(4)、波导传输线(5)、直波导(6)、环形器(7)、示波器(9)，与所述水平传输路径垂直的竖直路径上面向环形器(7)的一面设置有谐振腔(8)，谐振腔(8)的上顶面设置圆形小孔(83)，圆形小孔(83)内伸入毛细玻璃管(10)，毛细玻璃管(10)内装有石墨烯类溶液(11)，毛细玻璃管(10)外贴有加热片(12)，加热片(12)下方贴有温度传感器(13)；所述谐振腔(8)的一侧面(81)为通微波面，其余面均为封闭面；所述环形器(7)的第一端口a与直...

【技术特征摘要】
1.一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置，包括微波源(1)，其特征在于，微波源(1)的水平方向上依次设置有隔离器(2)、衰减器(3)、波长计(4)、波导传输线(5)、直波导(6)、环形器(7)、示波器(9)，与所述水平传输路径垂直的竖直路径上面向环形器(7)的一面设置有谐振腔(8)，谐振腔(8)的上顶面设置圆形小孔(83)，圆形小孔(83)内伸入毛细玻璃管(10)，毛细玻璃管(10)内装有石墨烯类溶液(11)，毛细玻璃管(10)外贴有加热片(12)，加热片(12)下方贴有温度传感器(13)；所述谐振腔(8)的一侧面(81)为通微波面，其余面均为封闭面；所述环形器(7)的第一端口a与直波导(6)相连通，第二端口b与谐振腔(8)的一侧面(81)相连通，第三端口c与示波器(9)相连接；所述毛细玻璃管(10)的上端固定连接在横向支架(14)上，横向支架(14)左侧连接第一升降台(15)，右侧连接第二升降台(16)；所述第一升降台(15)从下至上包括第一底座(151)、第一旋转柱(152)和第一刻度柱(153)，通过旋转第一旋转柱(152)可实现第一刻度柱(153)的升降；所述第二升降台(16)从下至上包括第二底座(161)、第二旋转柱(162)和第二刻度柱(163)，通过旋转第二旋转柱(162)可实现第二刻度柱(163)的升降；所述加热片(12)包裹在毛细玻璃管(10)的外面，并通过导线连接到智能温度控制台的第一电源开关(171)上，智能温度控制台上还设置有第一按钮d、第二按钮e、第三按钮f、第四按钮g、起始加热温度显示器(181)和终止加热温度显示器(182)，第一按钮d为加热片(12)起始加热温度的温度增加按钮，第二按钮e为加热片(12)起始加热温度的温度减小按钮，起始加热温度显示器(181)设置于第一按钮d和第二按钮e下方，第三按钮f为加热片(12)终止加热温度的温度增加按钮，第四按钮g为加热片(12)终止加热温度的温度减小按钮，终止加热温度显示器(182)设置于第三按钮f、第四按钮g的下方；所述温度传感器(13)通过导线连接到智能温度控制台的第二电源开关(172)上，智能温度控制台上还设置有溶液温度显示器(183)，用于显示温度传感器(13)采集到的石墨烯类溶液(11)的即时温度。2.按照权利要求1所述的一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置，其特征在于：所述微波源(1)为反射速调管微波源、体效应管微波源中的一种或同频率的两种，微波源(1)发出的微波频率在8GHz-12GHz。3.按照权利要求1所述的一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置，其特征在于：所述衰减器(3)为圆柱形衰减器和圆盘形衰减器中的一种，衰减率在100％-1％之间。4.按照权利要求1所述的一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置，其特征在于：所述谐振腔(8)为矩形谐振腔和圆柱形谐振腔中的一种。5.按照权利要求1所述的一种微波测量石墨烯类溶液介电常数变化规律的装置，其特征在于：所述石墨烯类溶液(11)包括各种浓度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀艳，李修，赵克勤，褚云婷，
申请(专利权)人：沈阳师范大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21