Epäsuorasti kytketyn avoimen koaksiaaliresonaattorin käyttö jauhemaisten aineiden dielektristen ominaisuuksien karakterisoinnissa

Väitöstilaisuuden tiedot

Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika

Väitöstilaisuuden paikka

Linnanmaa, OP-sali (L10)

Väitöksen aihe

Epäsuorasti kytketyn avoimen koaksiaaliresonaattorin käyttö jauhemaisten aineiden dielektristen ominaisuuksien karakterisoinnissa

Väittelijä

Diplomi-insinööri Marko Tuhkala

Tiedekunta ja yksikkö

Oulun yliopiston tutkijakoulu, Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, sähkötekniikan osasto, mikroelektroniikan ja materiaalifysiikan laboratoriot

Oppiaine

Sähkötekniikka

Vastaväittäjä

Tekniikan tohtori Pekka Jakkula, Senfit Oy

Kustos

Professori Heli Jantunen, Oulun yliopisto

Lisää tapahtuma kalenteriin

Menetelmä jauhemaisen materiaalin partikkelien eristeominaisuuksien määrittämiseksi.

Väitöstutkimuksessa kehitettiin karakterisointimenetelmä, jolla voidaan määrittää jauhemaisten materiaalien partikkelien sähköiset eristeominaisuudet. Menetelmässä hyödynnettiin avointa koaksiaaliresonaattoria, jonka toimintataajuus oli 4.5 gigahertsin mikroaaltotaajuudella. Jauhemaisten materiaalien sähköiset eristeominaisuudet, eli dielektriset ominaisuudet, määritettiin vertaamalla tyhjän ja näytemateriaalilla täytetyn resonaattorin taajuusvasteita. Näistä materiaalin efektiivisistä mittaustuloksista johdettiin partikkelien dielektriset ominaisuudet hyödyntäen sähköstatiikkaan perustuvia sekoitusyhtälöitä.

Sähkömagneettisia mallinnuksia, simulointeja ja kokeellisia mittauksia käyttäen osoitettiin, että menetelmällä pystytään määrittämään partikkelien dielektristen ominaisuuksien lisäksi myös jauheen kosteussisältö sekä näytemateriaalissa tapahtuvien moolisuhteiden muutos. Tämän lisäksi menetelmän osoitettiin olevan riittävän herkkä, että erittäin pienetkin muutokset materiaalin dielektrisissä ominaisuuksissa kuten esimerkiksi partikkelin pintakäsittelyn aiheuttamat muutokset voidaan havaita.

Jauhemaisia materiaaleja hyödynnetään useissa teollisuuden ja tutkimuksen sovelluksissa. Näitä sovelluksia löytyy laajasti elektroniikkateollisuuden lisäksi myös esimerkiksi lääketeollisuudesta. Kyseinen karakterisointimenetelmä tuo uutta ja arvokasta tietoa jauheiden ja partikkelien ominaisuuksia käsittelevään tutkimuskenttään. Menetelmää voidaan tulevaisuudessa hyödyntää esimerkiksi komposiittijauheiden analysoinnissa tai laaduntarkkailussa.
Viimeksi päivitetty: 4.9.2014