141017. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mikrohullámokat elnyelő gázok rezanáns elnyelési tulajdonságainak hasznosítására mikrohullámú jelforrás ill. generátor frekvenciájának állandósításához

• Megjelent 1952. évi február hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141017. SZÁM. 21 a4

.

1—13. OSZTÁLY. — R-9175. ALAPSZÁM. Eljárás és berendezés mikrohullámokat elnyelő gázok rezonáns elnyelési tulajdonságainak hasznosítására mikrohullám jelforrás ill. generátor frekvenciájának állandósításához. Radio Corporation of Amerika cég, New-York, mint Hershberger William Delmar rádiómérnök, Princeton (New Jersey, USA) lakos jogutóda. A bejelentés napja: 1948. szeptember 4. USA elsőbbsége: 1947. november 18. A találmány általánosságban mikrohullámú rezgések frekvenciájának állandósításával (stabilizálásával) kapcsolatos, A találmány szerint mikrohullámokat elnyelő bizonyos gázoknak a mikrohullámú frekvenciák elnyelésére alkalmas, meghatározott spektrumait hasznosítjuk mikrohullámú frekvenciáik állandósítására. Már eddig is számos eljárást és rendszert ajánlottak és alkalmaztak mikrohullámú generátorok frekvenciájának állandósítására, működtető potenciáloknak vagy terhelésnek szabályozásával vagy reaktancia-vezérlő rendszerekkel. A piezokristályok kis és közepes rádiófrekvenciákom* kielégítő freikvenciavezérlő elemek ugyan, de mikrohullámú frekvenciák vezérlésére nem egykönnyen alkalmazhatók. Kielégítő mikrohullámú freikvenciavezérléshez lényeges az, hogy a keltett frekvenciát, gyakorlatilag állandó frekvericiajelenség ill. -eszköz segítségével állandósítsuk, mely egy és ugyanabban az általános mikrohullámú frekvenciaspektrumban hatásos, , A mikrohullámokat elnyelő spektrum bizonyos gázokban, pl. ammóniákban, karbonilszulfidokban és metilhaloidokban rezonáns vagy nem-rezonáns lehet. A valamely meghatározott mikrohullámú frekvencián: nem-rezonáns elnyelés a gáz nyomásának négyzetével nő és így a nyomás csökkenésével elhanyagolhatóvá válik. Valamennyi rezonáns mikrohullám-elnyelő gáznak több rezonáns mikrohullám-elnyelő vonala ill. spektruma van, melyek frekvenciaeloszlása mindegyik gáznál más és az illető gázra jellemző. É rezonáns abszorpciós spektrumvonalak mindegyikének frekvenciája állandó érték, mely a hőmérséklettől, nyomástól és a gázkamra fizikai tulajdonságaitól és méreteitől független. Az egyetlen ismert módszer ilyen spektrumvonalak frekvenciájánaik eltolására: aránylag erős, egyirányú, mágneses vagy elektrosztatikus tér alkalmazása. A találmány szerint ezért mikrohullám-gerjesztők frekvenciájának állandósításaira az ilyen spektrumvonalak jellemző frekvencia-állandóságát hasznosítjuk. Az alábbiakban használt „molekuláris rezonancia" kifejezés gázmolekula-csoportosulások olyan jellegzetességeit ill. tulajdonságait fejezi ki, amelyek meghatározott frekvenciával vagy frekvenciákkal dolgozó elektromágneses mikrohullámok szelektív elnyelését okozzák. A rezonáns elnyelés valamely abszorbens gáz egyik mikrohullám-elnyelő, rezonáns frekvenciájánál a gáznyomás csökkentésekor állandó marad, feltéve, hogy a megfigyelés pontosan az elnyelési vonal középfrekvenciáján történik. Rezonáns elnyelést karbonilszulfidban és ammóniákban, nem-rezonáns elnyelést pedig metilhaloidokban figyelhetünk meg. Vannak olyan anyagok is- — pl. az etilamin vagy metilamin —, amelyek mind rezonáns, mind pedig nem-rezonáns elnyelést mutatnak és ezeket főleg azon az alapon lehet megkülönböztetni, hogy menynyire függnek a nyomástól. Példaképen karbonilszulfid esetében az elnyelést valamely rezonáns mikrohullámvonalnál az a__ /V Vo

2

(J + l) h N . 3cl (kT)2

Av ahol JU0

a gáz dipól-nyomatéka, V

0

az egyik rezonáns elnyelési frekvencia, J a kvantumszám, h a Planck-féle állandó, c a fénysebesség, I a tehetetlenségi nyomaték, k a Boltzmann-féle állandó-, T az abszolút hőmérséklet, N a molekulák száma köbcentiméterenkint és Av az elnyelési vonal szélessége fél elnyelésre számítva, a másodpercenkinti periódusszámmal mérve. N, valamint Av a nyomással mindaddig lineárisan változik, míg igen kicsiny gáznyomásnál a gáz-