Nieinwazyjny pomiar pola elektrycznego

Firma KAPTEOS z Francji dostarcza innowacyjnych rozwiązań pomiarowych z zakresu pomiarów natężenia pola elektrycznego w sześciu obszarów technologicznych takich jak pomiary współczynnika SAR, pomiary wysokich napięć (HV), charakterystyk anten, pomiary natężenia pola w plazmie oraz MRI, a także w kompatybilności elektromagnetycznej (EMC).

Innowacyjne rozwiązania firmy KAPTEOS wspierają sektor obronny, energetyczny, medyczny oraz kosmiczny, zarówno w pracach badawczo-rozwojowych jak i wdrożeniach przemysłowych, przyczyniając się do postępu i rozwoju tych sektorów.

Pomiary współczynnika SAR (Specific-absorption-rate)

Sondy pola elektrycznego KAPTEOS spełniają wszystkie wymagania związane z pomiarami SAR i ekspozycji na pole, ponieważ są bardzo małe i nie wprowadzają zakłóceń własnych do pomiaru, dzięki czemu umożliwiają kierunkowe pomiary pola wewnątrz próbek biologicznych, zwłaszcza wewnątrz fantomów.

KAPTEOS przeprowadził wiele badań i wyprodukował na zlecenie swoich klientów liczne systemy przeznaczone do:

  • badania wpływu niebezpiecznych pól elektromagnetycznych na ludzi dla sektora obronnego
  • pomiarów SAR dla sektora telekomunikacyjnego i medycznego.

Pomiary wysokiego napięcia

Optyczne sondy pola elektrycznego KAPTEOS spełniają wszystkie wymagania związane z pomiarem natężenia pola i diagnostyki w elektroenergetycznych urządzeniach wysokiego napięcia ponieważ pozwalają na pomiary ekstremalnie dużych natężeń pola, zarówno ciągłego (CW) jak i impulsowego (udary, wyładowania atmosferyczne), w sposób bezpieczny i w ekstremalnych warunkach (próżnia, wysokie ciśnienie, zanurzenie w oleju).

KAPTEOS przeprowadził wiele badań i wyprodukował na zlecenie swoich klientów liczne systemy przeznaczone do:

  • pomiarów dV/dt w energoelektronice,
  • mapowania pola elektrycznego wokół urządzeń elektroenergetycznych,
  • badania wyładowań niezupełnych (PD),
  • badania wyładowań piorunowych (1 MV, 40 kA).

Pomiary anten

Nie wprowadzajcie zakłóceń własnych do pomiaru kompaktowe sondy pola elektrycznego KAPTEOS umożliwiają kierunkowe pomiary natężenia pola elektrycznego, dzięki czemu doskonale nadają się do wyznaczania gęstości mocy i wielu innych pomiarów związanych z antenami.

KAPTEOS przeprowadził wiele badań i wyprodukował na zlecenie swoich klientów liczne systemy przeznaczone do:

  • wyznaczania charakterystyk ultra-szerokopasmowych źródeł impulsowych dla sektora obronnego,
  • pomiarów i mapowania gęstości mocy emitowanej przez anteny telekomunikacyjne,
  • wyznaczania charakterystyk promieniowania anten lub całych szyków antenowych.

Bezpieczeństwo MRI

Kompaktowe sondy pola elektrycznego KAPTEOS nie indukują żadnych artefaktów w gradiencie pola magnetycznego generowanego przez urządzenia MRI. Dlatego też sondy pola KAPTEOS spełniają wymagania niezbędne do pomiarów pola elektrycznego wewnątrz każdego urządzenia MRI, niezależnie od producenta oraz znamionowego pola magnetycznego (1,5T, 3T, 4,7T,…). Takie pomiary są bardzo ważne w oszacowaniu kompatybilności implantów medycznych z urządzeniem do obrazowania MRI oraz z szeroko pojętym badaniem bezpieczeństwa przy urządzeniach MRI.

KAPTEOS przeprowadził wiele badań i wyprodukował na zlecenie swoich klientów liczne systemy przeznaczone do:

  • czasowo-rozdzielcze pomiary dozymetryczne w różnych tkankach i próbkach biologicznych podczas obrazowania MRI
  • wyznaczania współczynnika SAR w fantomach

Strumienie i chmury plazmy

Ponieważ sondy pola KAPTEOS są w pełni dielektryczne, kompaktowe i nie wprowadzają zakłóceń własnych do pomiaru, to umożliwiają pomiary bardzo silnych pół elektrycznych, zarówno ciągłych (CW) jak i impulsowych. Dzięki temu sondy KAPTEOS można stosować do pomiarów w strumieniach i chmurach plazmy, nawet jeśli jest ona generowana przez bardzo silne lasery (PW).

KAPTEOS przeprowadził wiele badań i wyprodukował na zlecenie swoich klientów liczne systemy przeznaczone do:

  • mapowania pola elektrycznego w strumieniach plazmy,
  • pomiarów pojedynczych impulsów elektromagnetycznych (EMP) generowanych przez interakcje laser/plazma,
  • pomiarów tłumienia pola elektrycznego generowanego rzez strumień plazmy wewnątrz próbek biologicznych.

Pomiary EMC

Z uwagi na fakt, ze sondy pola KAPTEOS są bardzo małe i umożliwiają nieinwazyjny pomiar pola elektrycznego o dużych natężeniach, to doskonale nadają się do pomiarów i mapowania natężenia pola wewnątrz badanych urządzeń elektronicznych, na płytkach drukowanych lub w bliskim sąsiedztwie szczelin w ekranowanych systemach elektromagnetycznych podczas testów zgodności EMC.

KAPTEOS przeprowadził wiele badań i wyprodukował na zlecenie swoich klientów liczne systemy przeznaczone do:

  • wyznaczania natężenia pola przebicia w materiałach dielektrycznych,
  • pomiary i mapowanie pola elektrycznego na płytkach z elektroniką mocy w „zanieczyszczonym” środowisku (z zabrudzeniami i kondensacją),
  • pomiary i mapowanie pola elektrycznego we wnękach RF,
  • pomiary natężenia pola indukowanego przez wyładowania łukowe.

Nieinwazyjna technologia optyczna – czyli jak to działa?

Pomiar bazuje na efekcie Pockelsa, czyli interakcji pomiędzy polem elektrycznym a wiązką lasera. Nieinwazyjna (nieperturbacyjna) technologia optyczna firmy KAPTEOS jest rezultatem 15 lat badań i rozwoju. Ta innowacyjna technologia pozwala na przeprowadzenie w czasie rzeczywistym nieinwazyjnego pomiaru natężenia pola elektrycznego z wysoką dokładnością, zarówno w próżni, cieczach, próbkach biologicznych oraz również pod wysokim napięciem, wysokim ciśnieniem, promieniowaniem X i gamma, itp. które zwykło się po prostu nazywać trudnymi warunkami środowiskowymi.

Nieinwazyjna technologia optyczna – produkty KAPTEOS

Sondy pola KAPTEOS są w pełni dielektryczne i zawierają kryształ, którego współczynnik załamania światła, dzięki efektowi Pockelsa, zmienia się pod wpływem przyłożonego natężenia pola elektrycznego. Wiązka lasera przechodząc przez kryształ pozwala przetwornikowi optoelektronicznemu eoSense na analizę zmian jego współczynnika załamania światła i na dostarczenie napięcia wprost proporcjonalnego do mierzonej składowej wektora natężenia pola elektrycznego w czasie rzeczywistym i bez żadnych strat informacji. Zależność między napięciem dostarczanym przez przetwornik eoSense oraz wartością natężenia pola elektrycznego mierzonego przez sondę eoProbe to tzw. współczynnik antenowy (antenna factor). Wartość współczynnika antenowego jest dostarczana jest przez przetwornik eoSense i umożliwia korektę w czasie rzeczywistym każdej odchyłki spowodowanej stratami (tłumiennością wtrąceniową) w torze pomiarowym.

Nieinwazyjna technologia optyczna – zastosowanie efektu Pockelsa

Chociaż efekt Pockelsa został odkryty w 1893 roku, główną innowacją wprowadzoną przez KAPTEOS jest wykorzystanie stanu polaryzacji lasera jako nośnika informacji dla pola elektrycznego. Innowacja ta została opatentowana przez założycieli firmy KAPTEOS w 2006 roku. W przeciwieństwie do rozwiązań konkurencyjnych bazujących na modulacji fazy czy amplitudy, technologia opatentowana przez KAPTEOS pozwala na wykonanie dokładnych i pewnych pomiarów niezależnie od temperatury (powtarzalność pomiarowa 0,15dB niezależnie od warunków środowiskowych).