Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 7, Numéro 3, septembre 1972
Page(s) 181 - 191
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197200703018100
Rev. Phys. Appl. (Paris) 7, 181-191 (1972)
DOI: 10.1051/rphysap:0197200703018100

Spectromètre hertzien différentiel à traitement numérique-statistique

F. Gabalda1, A. Chehikian1, G. Boudouris1 et A. Battaglia2

1  E. N. S. E. R., Institut National polytechnique de Grenoble 23 rue des Martyrs, 38-Grenoble, France
2  Istituto di Fisica dell'Università (Pisa, Italia)


Abstract
We describe a new microwave spectrometer which automatically and accurately measures the difference in inverse quality factor and the difference in resonance frequency between two similar resonators (one of which is used as reference). The spectrometer includes a lineary swept FM generator and, for each of the two resonators, an analog circuit for the measurement of the maximum power transmission (at exact resonance) and the detection of the exact times where the power transmission is à known fraction (usually 3/4) of this maximum. These timing signals for the two resonators are fed into a digital logical circuit and time interval counter which averages the results over a large number of frequency sweeps and displays the averages. The spectrometer operates over a frequency range extending from 0.1 GHz to 100 GHz, its accuracy is of the order of 1 % on the differences of resonance frequency (differences of a few Hz can be detected) and of a few per cent on the differences of inverse quality factor. The instrument is directreading, stable, fiable and easy to use.


Résumé
Un spectromètre hertzien original est étudié et réalisé. Il est basé sur un principe différentiel (la réponse d'un résonateur de mesure est comparée à celle d'un résonateur semblable de référence) et fait appel au traitement numérique-statistique des signaux, la réalisation profitant des techniques électroniques actuelles. Ce spectromètre est caractérisé par une haute sensibilité (on peut distinguer quelques Hz sur une fréquence se situant dans le domaine de 0,1 à 100 GHz), une précision élevée (de l'ordre de 1 % sur les différences entre les fréquences de résonance des résonateurs, de quelques pour cent sur les différences entre les inverses des coefficients de qualité), une stabilité et une fiabilité bonnes, une utilisation facile (les résultats sont disponibles en chiffres visualisés, sur imprimante ou sur enregistreur). On aboutit à un instrument très efficace, qui peut être utilisé à de nombreuses recherches physiques et à diverses applications.

PACS
0720K - High temperature techniques and instrumentation: pyrometry.
0720 - Thermal instruments and techniques.
0735 - High pressure production and techniques.
0765 - Optical spectroscopy and spectrometers.
5170 - Optical phenomena in gases.

Key words
high pressure techniques -- high temperature techniques -- mercury metal -- reflectivity -- spectroscopy -- selective reflection -- vapours -- high pressure -- high temperature -- mercury vapour