[发明专利]微波空腔传感器

权利要求书

1.一种使用激励电磁波的波长处的微波信号检测样品的传感器，所述传感器包括：

电介质波导管，用于引导所述微波信号以允许所述激励电磁波的波长的驻波在所述波导管内形成；以及

电介质反射器，位于所述电介质波导管的一端，用于引起越过其外表面或在其内表面下方的感应场的形成，

其中，所述电介质反射器包括具有比所述电介质波导管更高的介电常数的材料，并且该材料具有至少λ_g/20的厚度，其中，λ_g为电介质反射器中激励电磁波的波长，以将所述感应场中电磁场强度最大化。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述驻波以所述激励电磁波的波长的四分一的倍数nλ_g/4进行共振，其中，n是分数。

3.根据权利要求2所述的传感器，其中，所述驻波的共振模式是TM模式或TE模式。

4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的传感器，其中，所述感应场为渐逝场。

5.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的传感器，其中，所述感应场为辐射场。

6.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的传感器，所述传感器包括：

聚集器，被布置于所述电介质波导管周围，用于聚集所述电介质波导管中的微波能量。

7.根据权利要求6所述的传感器，其中，所述聚集器为分布式布拉格反射器结构。

8.根据权利要求7所述的传感器，其中，所述布拉格反射器结构为蜂巢结构。

9.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的传感器，其中，所述激励电磁波的波长在0.3GHz到1THz之间的微波区域内。

10.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的传感器，所述传感器包括：

用于检测感应场变化的装置。

11.根据权利要求10所述的传感器，其中，用于检测感应场变化的所述装置可操作以测量频率差和/或相位差和/或幅度差和/或Q因数差。

12.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的传感器，所述传感器包括：

用于产生激励信号的微波发生器。

13.根据权利要求10所述的传感器，其中，用于检测感应场变化的所述装置位于所述电介质反射器对面的所述电介质波导管的一端。

14.一种电子顺磁共振光谱仪，所述光谱仪包括根据前述任一项权利要求所述的传感器。

15.根据权利要求1到13中任一项权利要求所述的传感器的用途，作为成分传感器，持续流量和成分传感器，腐蚀检测传感器，用于监控管道厚度或表层厚度、监控管线中流动的湿气体混合物的成分的传感器，或者作为检测样品室内的流体、固体材料、气体的成分的独立的实验室和手持结构。

16.一种测量系统，所述系统包括：

根据权利要求1-13中任一项权利要求所述的传感器；以及

还包括：

核磁共振系统，用于检测核磁共振信号。

17.根据权利要求16所述的测量系统，其中，所述传感器与所述核磁共振系统可操作以同时进行测量。