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DE10057205A1 - Notchfilter - Google Patents

Notchfilter

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Publication number
DE10057205A1
DE10057205A1 DE2000157205 DE10057205A DE10057205A1 DE 10057205 A1 DE10057205 A1 DE 10057205A1 DE 2000157205 DE2000157205 DE 2000157205 DE 10057205 A DE10057205 A DE 10057205A DE 10057205 A1 DE10057205 A1 DE 10057205A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cavity
notch filter
volume
waveguide
filter according
Prior art date
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Ceased
Application number
DE2000157205
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Kraemer-Flecken
Winfried Pysik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forschungszentrum Juelich GmbH filed Critical Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority to DE2000157205 priority Critical patent/DE10057205A1/de
Publication of DE10057205A1 publication Critical patent/DE10057205A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • H01J37/32211Means for coupling power to the plasma
    • H01J37/32247Resonators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/06Cavity resonators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

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Abstract

Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft einen Notchfilter für Mikrowellenstrahlung. Dieser als steilflankige Bandsperre ausgelegte Filter dient zum Dämpfen von Mikrowellenstrahlung bestimmter Frequenz, um so eine Messvorrichtung vor dieser zu schützen. Die Einstellungen des Notchfilters werden durch einen Schritt- oder Servomotor vorgenommen. DOLLAR A Dadurch wird erreicht, dass bei einer Veränderung am Notchfilter durch den Servomotor die eingestellte Dämpfungsfrequenz bekannt ist und so gezielt eingestellt werden kann, ohne diese vorher messtechnisch ermitteln zu müssen. Gleichzeitig wird eine schnelle und ferngesteuerte Einstellung möglich gemacht. Die Dämpfung wird durch an einen Wellenleiter angekoppelte Hohlraumresonatoren erreicht. Durch eine gleichzeitige Veränderung der Volumen dieser Hohlräume wird die Frequenz eingestellt. Dies wird jeweils über einen Kolben erreicht, der sich in den Hohlräumen verstellen lässt und über den Schritt- oder Servomotor verstellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Notchfilter. Dieser dämpft Mikrowellenstrahlung mit einem einstellbaren Hohlraumresonator für die nachgeschaltete Messung.
In der Hochtemperaturplasmaphysik basieren viele diagnostische Verfahren auf der Anwendung bzw. Messung von Mikrowellenstrahlung, die von dem in einem magnetischen Käfig eingeschlossenem Plasma emittiert wird. Diese Mikrowellen werden zur Bestimmung vieler Plasmaeigenschaften genutzt. Die wichtigsten Anwendungen sind die Bestimmung der Elektronentemperatur des Plasmas und die Elektronendichte. Zur Messung der Elektronentemperatur ist das auf die Mikrowellenstrahlung aufbauende Verfahren das zur Zeit Zuverlässigste.
Dazu wird eine extrem empfindliche Diagnostik (P < 1 µW) eingesetzt. Die Eingangsstufe der verwendeten Radiometer besteht daher aus einem empfindlichem Mischer, der ein Frequenzband von insgesamt etwa 15 GHz abdeckt.
In der Hochtemperaturplasmaphysik werden seit einiger Zeit Heizmethoden verwendet, die durch Einstrahlung von Mikrowellen die Elektronentemperatur des Plasmas signifikant erhöhen. Die verwendeten Elektronenröhren koppeln eine Leistung von etwa 1 MW in das Plasma ein und genau bei einer Frequenz, die von dem Mischer der Elektronentemperaturdiagnostik abgedeckt wird. Die Leistung der Röhre wird nur zu einem Teil in das Plasma eingekoppelt. Ein geringer Anteil wird an den Wänden des Plasmagefäßes reflektiert und kann an der Eingangsstufe der Elektronentemperaturdiagnostik noch einige Watt betragen.
Diese Leistung reicht jedoch aus, die passiven Mischer zu zerstören. Daher wird in allen Experimenten der Fusionsforschung ein Notchfilter verwendet um die Elektronentemperaturdiagnostik vor der unerwünschten Strahlung der Elektronenröhren zu schützen. Bei einem Notchfilter handelt es sich um einen als Bandsperre wirkenden Filter hoher Güte mit sehr schmalem Sperrbereich (Δf < 1 GHz).
Um partiell das Elektronenplasma gezielt mit Mikrowellenstrahlung mit geeigneter Frequenz anregen zu können, sind Elektronenröhren gewünscht, die die Verstellung der Frequenz innerhalb von Sekunden erlauben,. Dazu muss auch der Notchfilter bzw. der Sperrbereich entsprechend der eingestellten Röhrenfrequenz verstellt werden. Jede neue Einstellung eines Notchfili:ers ist aber nur im Labor möglich. Dazu muss die Einstellung des Notchfilters verändert werden, und danach durch eine Kalibriermessung der so eingestellte Sperrbereich festgestellt oder sogar die Einstellung wieder korrigiert werden. Dabei kann die Einstellung bisher nur direkt am Notchfilter vorgenommen werden, der bei wirkender Mikrowellenstrahlung nur schwer zugänglich ist. Der Aufwand für die Neueinstellung des Notchfilters liegt so bei mehreren Stunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Notchfilter zu schaffen, der es ermöglicht, unter den neuen oben genannten Bedingungen eine einfache Messung der Elektronentemperatur zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die anspruchsgemäße Vorrichtung umfasst einen Wellenleiter. Der Wellenleiter dient zum Transport der Mikrowellen vom Eingang des Notchfilters bis zu dessen Ausgang. Im Allgemeinen ist der Wellenleiter ein dünner, länglicher Hohlköper oder Kanal.
Der Querschnitt des Wellenleiters ist insbesondere so auf die Wellenlänge der Strahlung abgestimmt, dass ein optimaler Transport der Mikrowellenstrahlung gewährleistet ist.
Bei einem transportierten Frequenzspektrum von 90-140 GHz der Mikrowellenstrahlung (sogenanntes F-Band) ist beispielsweise ein rechtwinkliger Querschnitt mit dem Maßen 2,002 × 1,02 mm geeignet.
An den Wellenleiter sind ein oder mehrere Hohlraumresonatoren angekoppelt. Hierbei handelt es sich um Hohlräume, die bis auf eine Öffnung verschlossen sind. Diese im Vergleich zum Hohlraum kleine und beispielweise runde Öffnung dient zum Ankoppeln des Hohlraumresonators an den Wellenleiter.
In den Hohlräumen können sich stehende Wellen ausbilden, deren Frequenz letztlich durch die Abmessungen des Hohlraums bestimmt wird. Strahlung dieser Frequenz, die vom Eingang zum Ausgang des Notchfilters transportiert wird, regt über die Öffnung im Hohlraumresonator stehende Wellen (Resonanz) an. Dabei wird der vorbeitransportierten Welle dieser Frequenz Leistung entzogen, und sie wird gedämpft oder sogar herausgefiltert.
Um unterschiedliche Frequenzen auf diese Weise dämpfen bzw. herausfiltern zu können, ist das Hohlraumvolumen in zumindest einer seiner Abmessungen veränderbar. Diese Veränderung wird mit einem Schritt- oder Servomotor vorgenommen. Dadurch wird erreicht, dass durch die genau vorgegebene Ansteuerung des Motors (schrittweise bzw. servogesteuert) die Veränderung des Hohlraums genau vorgegeben ist. Ein Schritt- bzw. Servomotor erlaubt das genaue Verstellen von Achsen, da er keinen Nachlauf hat und auch Teilumdrehungen ohne Getriebe möglich sind. Ein Servomotor hat sich beispielweise als vorteilhaft ergeben, da er preiswerter zu erwerben ist.
Somit kann die zu dämpfende Frequenz gezielt eingestellt werden. Bei bekannten Notchfiltern muss im Gegensatz dazu in einem zeitaufwendigen Justierverfahren der Hohlraumresonator neu eingestellt und durchgemessen werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Veränderung des Hohlraumes durch einen Kolben bewirkt.
Der Kolben besteht beispielsweise aus einem beweglichen Kopf, der innerhalb des Hohlraums angebracht ist und über eine Stange vom Servo- oder Schrittmotor längs einer Achse verschoben werden kann. Der Hohlraum weist hierfür zumindest einen Durchbruch für die Stange auf.
Durch das Verschieben des Kolbenkopfes können jeweils Wellen anderer Frequenz stehende Wellen ausbilden. Damit wird für unterschiedliche Frequenzen die Dämpfung wirksam.
Der bewegliche Kolbenkopf schließt beispielsweise dicht an den Seitenwänden des Hohlraums an und ist auf der zum Hohlraum weisenden Seite flach ausgebildet. Durch die beiden Maßnahmen wird bewirkt, dass sich möglichst gut stehende Wellen genau einer Frequenz in dem Hohlraum ohne Verluste ausbilden können. Folglich ergibt sich eine ausgeprägte Dämpfung exakt bei einer Frequenz, die zur Ausbildung von stehenden Wellen geführt hat.
Für eine einzelne Raumrichtung ist die Resonanzbedingung, dass die Länge dieser Raumrichtung einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der verwendeten Strahlung im Hohlraum entspricht. Ist somit bei gegebener Wellenlänge die Länge dieser Raumrichtung entsprechend über den Kolben eingestellt, treten stehende Wellen, also Resonanz, auf.
Bei entsprechendem Hohlraum kann die Resonanzbedingung in den verschiedenen Raumrichtungen erfüllt werden, und es treten die sogenannten Moden auf.
Im Frequenzspektrum nimmt die Anzahl der Moden mit steigender Frequenz zu und die Frequenzlücken dazwischen werden kleiner, bis die Resonanzen quasikontinuierlich auftreten. Liegen die Resonanzen des Hohlraums im Frequenzband dicht zusammen, tritt die Dämpfung nicht mehr exakt bei diesen Frequenzen auf, sondern wirkt schwächer und breitbandiger.
Vorzugsweise ist daher der Hohlraumresonator so gestaltet, dass dessen Bemaßung (zuzüglich, des Hub des Kolben) im Wesentlichen nur wenigen halben Wellenlängen der verwendeten Mikrowellenstrahlung entspricht. Folglich können sich daher nur die Grundmoden ausbilden. Dies bedeutet, dass die Resonanzbedingung nur für kleine ganze Zahlen erfüllbar ist.
Ein zylindrischer Hohlraum mit Durchmesser 4 mm und einem Verstellbereich (durch Kolbenhub) von 0 bis ca. 9 mm hat sich beispielsweise als geeignet für Frequenzen um eine Mittenfrequenz von 110 GHz der Mikrowellenstrahlung herausgestellt.
Gemäß den Merkmalen von Anspruch 3 wird die Ankopplung zwischen Wellenleiter und Hohlraum durch eine Öffnung bewirkt. Damit schließt der Wellenleiter unmittelbar an den Resonanzkörper an. Es wird vermieden class sich durch eine Ankopplungsvorrichtung wie z. B. ein weiterer Leiter Verluste und/oder störende Reflexionen der Mikrowelle auftreten. Dem Fachmann obliegt die Aufgabe, die Form, Größe und Position der Ankopplungsöffnung so zu optimieren, dass der Filter starke Dämpfung und eine starke Flankensteilheit aufweist. Um starke Dämpfung aufzuweisen, muss viel Leistung der vorbeitransportierten Welle durch Resonanz entzogen werden. Um eine starke Flankensteilheit zu erreichen, muss die bei einer bestimmten Frequenz auftretende Resonanz besonders ausgeprägt und scharf (exakt) sein. Durch Messung der Dämpfung und deren Verlauf in Abhängigkeit der Frequenz kann eine solche Optimierung vorgenommen werden.
Beispielsweise hat sich eine schlitzförmige Ankopplungsöffnung und eine Abmessung von 0,7 × 1,4 mm und eine mittige Position in der zum Wellenleiter liegenden Seite des Hohlraums als günstig ergeben.
Gemäß Anspruch 4 ist der Notchfilter, also Wellenleiter und/oder Wände des Hohlraumresonators, aus Gold gefertigt, oder zumindest sind Flächen die mit der Mikrowellenstrahlung in "Berührung" stehen vergoldet.
Im Allgemeinen ist das Material des Notchfilters so gewählt, dass es aus elektrisch sehr leitfähigem Material besteht. beispielsweise Messing. Eine Vergoldung bzw. Gold auf den Innenseiten des Leiters und/oder Resonators erhöht die Leitfähigkeit und damit auch die Transportfähigkeit des Leiters für die Mikrowellenstrahlung. Dadurch wird erreicht, dass die Mikrowellenstrahlung möglichst ohne Dämpfung durch den Wellenleiter hindurchtritt und somit keine breitbandige Filterwirkung des Wellenleiters auftritt.
Gemäß Anspruch 5 sind mehr als 4 Hohlraumresonatoren an den Wellenleiter angekoppelt. Dadurch wirken sämtliche Hohlraumresonatoren dämpfend auf die durch den Leiter transportierte Mikrowellenstrahlung. Sind die Hohlraumresonatoren auf verschiedene Resonanzfrequenzen eingestellt, wirkt jeder einzelne dämpfend auf unterschiedliche Frequenzen der Mikrowellenstrahlung. Bevorzugt sind alle Hohlraumresonatoren gleichzeitig auf eine Frequenz eingestellt, um somit eine besonders starke Dämpfung für Mikrowellenstrahlung dieser Frequenz zu erreichen. Beispielweise kann durch 6 angekoppelte Hohlraumresonatoren, die auf eine gemeinsame Resonanzfrequenz eingestellt sind, eine Dämpfung von 60 dB erreicht werden.
Vorzugsweise sind die mehreren Hohlraumresonatoren so am Wellenleiter angebracht, dass deren Ankopplungsöffnungen in etwa einen Abstand einer halben Wellenlänge der zu dämpfenden Mikrowellenfrequenz aufweisen. Dadurch wird erreicht, dass die Hohlraumresonatoren möglichst an den Stellen der vorbeitransportierten Welle dämpfend wirksam werden, an denen sich die Welle in einem Schwingungszustand mit großen Amplituden befindet. So kann die dämpfende Wirkung der einzelnen Hohlraumresonatoren besonders wirksam sein.
Beispielweise beträgt der Abstand bei einem für das F-band wirksamen Notchfilter 5,5 mm zwischen den Ankopplungsöffnungen der einzelnen Hohlraumresonatoren.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Hohlraumresonatoren nur an einer Seite des Wellenleiters angebracht, um so die Herstellung des Notchfilters zu vereinfachen und kostengünstiger zu machen.
Gemäß Anspruch 7 weist der mit mehreren Hohlraumresonatoren versehene Notchfilter eine Vorrichtung auf, die ein gleichzeitiges Verstellen aller Notchfilter bewirkt. Die Vorrichtung ermöglicht so, dass der Servo- bzw. Schrittmotor gleichzeitig alle Hohlraumvolumen verändert. Dadurch wird vermieden, dass jeder einzelner Hohlraumresonator von je einem einzelnen Motor angetrieben werden muss und der Notchfilter besonders kostspielig wird und weniger kompakt dimensioniert werden kann.
Beispielsweise sind so alle Hohlraumresonatoren von gleicher Größe und Form parallel nebeneinander angeordnet. Die Stangen der Kolben in den Hohlraumresonatoren sind parallel angeordnet, weisen alle in die gleiche Richtung und alle Enden der Kolbenstangen sind über einen Führungswinkel verbunden. Dieser wird durch den Schritt- bzw. Servomotor längs einer Strecke hin- und herbewegt, die letztlich durch die Bewegungsmöglichkeit der Kolben bestimmt ist.
Damit wirkt eine durch den Motor bewirkte Verstellung über den Führungswinkel und über die Kolben gleichzeitig und in gleichem Maße auf das Volumen der Hohlraumresonatoren ein.
Der Führungswinkel weist bei der bevorzugten Ausführungsform zwei im rechten Winkel stehende Flächen auf. Eine Fläche dient zum Befestigen der Kolben. Die andere Fläche ist mit dem Motor verbunden und liegt gleichzeitig flächig aber beweglich auf einer Basis auf. Durch die großflächige Auflage kann ein Spiel in der Hin- und Herbewegung des Führungswinkels vermieden werden, was zu einer ungenauen Frequenzeinstellung führen würde. Insbesondere würde sich eine abweichende Frequenzeinstellung bzw. Volumeneinstellung der Resonatoren ergeben, wenn diese durch unterschiedliche Bewegungsrichtungen (drückend oder ziehend) des Motors erreicht worden sind.
Vorzugsweise sind alle Hohlraumresonatoren auf gleiches Volumen eingestellt, und die Veränderung dieser Volumen wird gleichzeitig um den gleichen Betrag in allen Hohlraumresonatoren vorgenommen. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass alle Hohlraumresonatoren gleiche Abmessungen aufweisen.
Gemäß Anspruch 8 weist die oben genannte Vorrichtung zum gleichzeitigen Verstellen aller Hohlraumresonatoren eine Justiermöglichkeit auf, die es erlaubt, die einzelnen Volumen der Hohlraumresonatoren leicht einzustellen, ohne eine Demontage am Notchfilter vornehmen zu müssen. Dadurch kann eine Volumendifferenz zwischen den einzelnen Hohlraumresonatoren fest eingestellt werden, die bei Wirkung der Verstellvorrichtung durch das gleichmäßige Verstellen erhalten bleibt. Insbesondere erlaubt es die Justiervorrichtung, diese Volumendifferenz zwischen den einzelnen Hohlraumresonatoren auf nahezu null einzuregeln.
Fertigungstoleranzen die unterschiedliche Volumen der Hohlraumresonatoren bewirken, können so ausgeglichen werden. Damit wird gewährleistet, dass die Hohlraumresonatoren bei fast exakt gleicher Frequenz dämpfend wirksam werden.
Gemäß Anspruch 9 wird zur Justage der Volumen der Hohlraumresonatoren der Abstand zwischen Kolbenkopf und Führungswinkel, also die wirksame Länge der Kolbenstange, verändert. Bei unverändertem Abstand zwischen Führungswinkel und den Hohlraumresonatoren wird dadurch das einzelne Volumen eines der Hohlraumresonatoren verändert.
Gemäß Anspruch 10 sind die Mittel zum Verstellen, beispielweise der Führungswinkel, mit einer Durchbohrung mit Innengewinde versehen. Jede der einzelnen Kolbenstangen ist an dem zum Verstellmittel weisenden freien Ende mit einem Gewinde versehen und sind damit in die Durchbohrung geschraubt. An dem jenseits vom Kolbenkopf liegenden Seite ist die Kolbenstange mit einem Schraubenschlitz oder mit einem Innensechskant versehen, um die Kolbenstange bezüglich des Mittels zum Verstellen verdrehen zu können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind dazu die Kolben samt Kolbenstange drehbeweglich um die Kolbenstange in den einzelnen Hohlraumresonatoren angebracht.
Damit wird die Länge der Kolbenstange bezüglich des Führungswinkels, die wirksame Länge, eingestellt. Durch Verdrehen der Kolbenstange in dem Gewinde des Führungswinkels kann bei unverändertem Abstand zwischen Führungswinkel und den Hohlraumresonatoren das einzelne Volumen eines der Hohlraumresonatoren verändert werden.
Eine einmal vorgenommene Justierung wird durch eine zweite Schraube pro Kolbenstange gesichert.
Diese rechtwinklig zur Kolbenstange in die Mittel zum Verstellen, beispielsweise den Führungswinkel, eingeschraubte Schraube stößt in eingeschraubtem Zustand mit ihrer Spitze rechtwinklig oder zumindest in spitzem Winkel auf jeweils eine Kolbenstange und fixiert diese so gegen unbeabsichtigtes Verdrehen.
Die Verwendung eines Servo- oder Schrittmotors bei der anspruchsgemäßen Ausführungsform ist insbesondere von Vorteil, da dieser durch seine elektronische Ansteuerung eine ferngesteuerte Justierung des Notchfilters erlaubt. Das ermöglicht so, eine Veränderung an dem Notchfilter vorzunehmen, während dieser der Mikrowellenstrahlung ausgesetzt ist. Eine Unterbrechung der Messung der Mikrowellenstrahlung kann so weitgehend vermieden werden. Dazu kann ein Motor die Veränderung schneller vornehmen, da bei bekannten Notchfiltern der Hohlraum über eine Schraube verstellt wird, die von Hand nicht so schnell verdreht werden kann, wie es von einem Motor erreicht wird.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform. An einer Halterung 1 ist der Servomotor 3 befestigt. Die Halterung 1 weist eine Basis 2 auf, an der die Teile befestigt sind, die den Wellenleiter und die Hohlraumresonatoren aufweisen. Diese Teile bestehen aus dem Block 6, dem Gegenstück 8 und dem Distanzstück 7. In dem Block 6 sind neun durch Bohrung entstandene Hohlräume 10 vorgesehen, die als Hohlraumresonatoren dienen, wie in dem Schnittbild durch diese Teile in Fig. 2 gezeigt ist.
Diese nach beiden Seiten offenen Bohrungen sind auf der zum Gegenstück 8 liegenden Seite bis auf die Ankopplungsöffnungen 13 mit dem Distanzstück 7 verschlossen. Auf der anderen Seite wird der Hohlraum durch den beweglichen Kolbenkopf 9 abgeschlossen. Der Kolbenkopf 9 ist über die Kolbenstange 5 bewegbar.
Wie Fig. 1 zeigt ist die Kolbenstange 5 am Führungswinkel 4 befestigt, der auf einer seiner Winkelfläche beweglich aufliegend von dem Servomotor parallel zur Kolbenstange 5 bewegt wird.
Wie weiter in Fig. 2 gezeigt ist, weist das Gegenstück 8 eine gefräste Nut 12 auf, die sich über die ganze Länge des Gegenstücks 8 erstreckt. Eine weitere in das Distanzstück 7 eingebrachte Nut 11 liegt auf der Nut 12 des Gegenstücks auf, wenn Gegenstück 8 und Distanzstück 7 aufeinandergebracht werden. Der durch die beiden Nuten 11 und 12 entlang des Gegenstücks 8 gebildete Hohlraum ist der Wellenleiter.
Wie die Detailansicht in Fig. 3 zeigt, ist die im Distanzstück 7 eingebrachte Nut in der zum Block 6 weisenden Seite so mit neun Ankopplungsöffnungen 13 versehen, dass dadurch die Hohlraumresonatoren 10 mit dem aus den Nuten 11 und 12 gebildeten Wellenleiter in "Kontakt" stehen.
Gemäß Anspruch 11 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einer Elektronenröhre, die mit Mikrowellenstrahlung ein in einem magnetischen Käfig eingeschlossenes Elektronenplasma erhitzt. Gleichzeitig wird Mikrowellenstrahlung vom Plasma emittiert, die Rückschlüsse über die Plasmaeigenschaften ermöglicht. Um letztere leistungsgeringere Mikrowellenstrahlung messen zu können, wird die Messvorrichtung von der Heizstrahlung mit einem auf diese Frequenz eingestellten Notchfilter weitgehend abgeschirmt.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Messvorrichtung einen passiven Mischer, einen lokalen Oszillator und einen Detektor.

Claims (13)

1. Notchfilter mit einem Wellenleiter (11, 12), mit einem daran angekoppelten Hohlraumresonator (10), mit einem im Volumen veränderbarem Hohlraum, mit einem Schritt- oder Servomotor (3), mit dem eine Veränderung des Hohlraumvolumens durchführbar ist.
2. Notchfilter nach Anspruch 1, mit einem Kolben (9, 5), der die Veränderung des Hohlraums bewirkt.
3. Notchfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Ankopplungsöffnung (13), mit der der Hohlraumresonator (10) und der Wellenleiter (11, 12) für Mikrowellenstrahlung verbunden sind und die schlitzförmig ausgebildet ist.
4. Notchfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aus Gold oder zumindest mit vergoldeten Oberflächen im Hohlraumresonator und/­ oder im Wellenleiter.
5. Notchfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehr als 4 entlang des Wellenleiters angekoppelten Hohlraumresonatoren (10).
6. Notchfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit entlang nur einer Seite des Wellenleiters angekoppelten Hohlraumresonatoren (111).
7. Notchfilter nach vorhergehendem Anspruch, mit Mitteln (4), die eine gleichzeitige und gleichmäßige Verstellung der Hohlraumvolumina der Hohlraumresonatoren bewirken.
8. Notchfilter nach Anspruch 7, bei dem die Mittel zum gleichzeitigen Verstellen der Hohlraumvolumen aller Hohlraumresonatoren mit Mitteln zum Justieren der einzelnen Hohlraumvolumen versehen sind.
9. Notchfilter nach Anspruch 8, bei dem die Mittel zum Justieren der einzelnen Hohlraumvolumen aus in einer wirksamen Länge verstellbaren Kolbenstange bestehen.
10. Notchfilter nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Kolbenstange mit Gewinde versehen ist, die in die Mittel zum Verstellen hineingeschraubt ist, dazu die Mittel zum Verstellen mit einer Durchbohrung und mit einem Innengewinde versehen sind, die Kolbenstange an ihrem freien Ende mit einem Schlitz oder Innensechskant versehen ist, die Kolbenstange durch eine Schraube gegen Verdrehung gesichert ist.
11. Vorrichtung, mit einer Elektronenröhre zum Erhitzen eines Elektronenplasmas mit einer Mikrowellenstrahlung von variabler Frequenz, mit einer Messvorrichtung für Mikrowellenstrahlung, mit einem Notchfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei dem die Messvorrichtung für Mikrowellenstrahlung einen Mischer, einen Oszillator und einen Detektor umfaßt.
13. Verwendung des Notchfilters nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Filterung einer mit 60 dB auszublendenden Frequenz von über 50 GHz und einer Filterbreite von kleiner 1 GHz.
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WO1998056062A1 (en) * 1997-06-06 1998-12-10 Allgon Ab Microwave resonator with dielectric tuning body resiliently secured to a movable rod by spring means

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