Establishment of Broadband Dielectric Measurement Method in Liquids under Temperature Change Environment for Synthesis of Functional Materials

功能材料合成中温变环境下液体宽带介电常数测量方法的建立

• 批准号: 20K04522
• 负责人: 柴田 幸司
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hachinohe Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04522/
• 关键词: 誘電率測定; 液体; 複素誘電率; S11; インピーダンス; 校正; 高周波; マイクロ波; 入力インピーダンス; インピーダンス測定; マイクロ波化学; Sパラメータ; 高周波インピーダンス; モード整合法; 高周波計測

高周波帯における液体の誘電率測定を広帯域、簡便、高精度かつ迅速に行う為、同軸給電の遮断円筒導波管反射法による基準物質と比較する公式を用いた測定手順を確立した。そして実際に10- 1000MHzにおける各種液体の複素誘電率の測定結果から、手法や手順の有効性を確認した。更に、測定可能周波数帯域の低周波への拡張を目指し、先端が開放された同軸線路に液体を充填時の反射係数の測定値に対して集中定数回路に基づく誘電率の推定理論を適用する誘電率推定法も提案し、実測により、その有効性を示した。また、これらの誘電率測定法に対し、自動平衡ブリッジに基づく測定器でのインピーダンス測定結果からの複素誘電率とも比較し、測定器の違いによる誘電率の推定精度も確認した。更に新潟大学理学部の依頼により、リチウムイオン溶液の複素誘電率の測定を行った。具体的には、LiBF4およびLiPF6を含むカーボネート溶液または、Li(N(SO2CF3)2)水溶液の複素誘電率を遮断円筒導波管反射法により測定し、その周波数特性を明らかにした。その際、特に低周波帯にて、試料の導電率と誘電損失を分離した評価を行った。

High frequency 帯 に お け る liquid の induced electricity rate determination を hiroo 帯 domain, simple, high precision か つ line quickly に う give electric の interrupt has drifted back towards &yen; for, coaxial cylinder tube guided wave reflection method に よ る benchmark material と compare す る formula を い た determination of hand shun を establish し た. そ し て be interstate に 10-1000 MHZ に お け る various liquid の の complex element induced electric rate determination results か ら, gimmick や hand shun の have sharper availability を し た. に, determining more likely cycle for 帯 domain の low-frequency へ の company, zhang を refers し, apex が open さ れ た coaxial line に liquid を の の reflection coefficient to determine when filling numerical に し seaborne て concentrated constant loop に base づ く induced electricity rate の を presumption theory applicable す る presumption method proposed も し induced electricity rate, be measured に よ り, そ の have sharper sex を shown し た. ま た, こ れ ら の induced electricity rate measurement に し seaborne, automatic balance ブ リ ッ ジ に base づ く tester で の イ ン ピ ー ダ ン ス determination results か ら の complex element induced electricity rate と も し, meter の violations い に よ る induced electric presumption の precision も confirm し た. Further に the Faculty of Science of Niigata University に conducted を and った based on the determination of the inductance of <s:1> compound in リチウム and <s:1> solutions. Specific に は, LiBF4 お よ び LiPF6 を containing む カ ー ボ ネ ー ト solution ま た は, Li (N (SO2CF3) 2) aqueous solution の complex element induced electricity rate を interrupt has drifted back towards &yen; cylinder tube guided wave reflection method に よ り し, そ の cycle for feature を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0 そ international, special に low-frequency band にて, test material <s:1> conductivity と inductance loss を separation <s:1> た evaluation 価を performance った.

项目成果

終端開放同軸線路と集中定数理論によるMHz帯での液体の複素誘電率測定

使用开放式同轴线和集总常数理论测量 MHz 频段液体的复介电常数

• 发表时间: 2022
• 作者: 柴田幸司;藤原康平
• 通讯作者: 藤原康平

自動平衡ブリッジと終端開放同軸線路によるMHz帯での液体の複素誘電率測定

使用自平衡电桥和开放式同轴线在 MHz 频段测量液体的复介电常数

• 发表时间: 2022
• 作者: 佐瀬 亮太;石井 望;高橋 応明;陳 強;吉田 弘;岩田空，福田恵子;柴田幸司
• 通讯作者: 柴田幸司

Calibration of a Coaxial-Loaded Stepped Cut-Off Circular Waveguide and Related Application of Dielectric Measurement for Liquids

同轴负载阶梯截止圆形波导的校准及液体介电测量的相关应用

• DOI: 10.1587/transele.2021ecp5021
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Transactions on Electronics
• 影响因子: 0.5
• 作者: Khatun Fahima;Aizu Yoshihisa;Nishidate Izumi;SHIBATA Kouji
• 通讯作者: SHIBATA Kouji

A Novel Sample Holder for S11 Calibration Using SOM for Dielectric Measurement in Liquids via the Cut-off Waveguide Reflection Method

用于 S11 校准的新型样品架，使用 SOM 通过截止波导反射法测量液体介电常数

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryota Sase;Nozomu Ishii;Masaharu Takahashi;Qiang Chen;and Hiroshi Yoshida;川村隼斗，八木沼優，田村光，高成真輝，湯浅友典，相津佳永;上野信明，植之原裕行;熊谷 敏宏，大浦 紀頼，和田 英男，小山 政俊，前元 利彦，佐々 誠彦;Kouji Shibata
• 通讯作者: Kouji Shibata

Dielectric Measurement of Liquids via the Cut-off Waveguide Adapted Rectangular Waveguide Reflection Method

通过截止波导自适应矩形波导反射法测量液体介电常数

• 发表时间: 2021
• 作者: Kohta Tamekuni;Masayasu Suzuki;Mitsuo Hirata;Kouji Shibata
• 通讯作者: Kouji Shibata