Des scientifiques du NPL ont mis au point des améliorations à une technique de mesure de la permittivité diélectrique et de la perte de matériaux aux fréquences MHz. La méthode utilisée porte le nom de deux scientifiques du NPL qui ont développé dans les années 1930, Hartshorn et Ward. Les résultats sont présentés dans le document de l'équipe, "Mesures diélectriques à faibles pertes dans la gamme de fréquences 1-70MHz à l'aide d'un analyseur de réseau vectoriel, " récemment publié dans Science et technologie de la mesure . Cette méthode permet de déterminer la permittivité et la perte d'une feuille de matériau diélectrique placée entre les plaques d'un condensateur en la faisant résonner avec une bobine d'inductance. L'intérêt de la technique est que de très faibles pertes peuvent être déterminées à partir de la mesure de petits changements du facteur Q.

Historiquement, la méthode Hartshorn et Ward a été utilisée pour caractériser le polyéthylène utilisé dans les systèmes de câbles sous-marins avant l'invention des câbles à fibres optiques. Il a été établi que le polyéthylène fabriqué au Royaume-Uni avait des pertes similaires par rapport aux matériaux importés, avec un avantage considérable pour l'économie britannique. Il existe encore des exigences pour la mesure de la perte des polymères à faibles pertes utilisés dans l'industrie électronique. Une autre application est la mesure de la perte de fenêtres qui sont utilisées dans les systèmes radiofréquence de forte puissance. Il s'agit notamment de fenêtres en céramique utilisées dans le réacteur de fusion Joint European Torus (JET) pour permettre l'entrée de puissance RF pour créer des plasmas par chauffage par résonance cyclotron ionique (ICRH). Les mesures de perte sont nécessaires pour démontrer que les fenêtres ont une résilience suffisante pour éviter les défaillances dues à la surchauffe.

Le travail récemment publié décrit comment un système Hartshorn et Ward fabriqué par ERA Technology dans les années 1970 a été adapté pour utiliser un analyseur de réseau vectoriel au lieu d'un Q-mètre analogique. Il décrit également comment les incertitudes ont été améliorées en utilisant des techniques de modélisation numérique pour corriger les mesures de l'effet des champs de frange autour du bord des électrodes. Une comparaison complète des mesures qui comprend des évaluations de l'incertitude est incluse dans le document. Tangentes de perte inférieures à 10 ^-5 peut être résolu.

André Grégoire, Chercheur scientifique principal, NPL déclare :« La mesure de très faibles pertes diélectriques présente des défis uniques car la dissipation se produisant dans les spécimens doit être distinguée des autres sources de dissipation dans l'expérience. Une expérience de Hartshorn et Ward a été introduite dans l'ère numérique, le rendant plus pratique à utiliser et permettant de réduire l'incertitude de mesure. J'ai eu la chance de recevoir l'aide de deux travailleurs invités, G J Hill et MA Barnett, avec de nombreuses années d'expérience dans la mesure à faibles pertes. Ce travail a conduit à un document de métrologie complet, et un instrument mis à jour qui est maintenant l'une des installations dont nous disposons dans le cadre du Système national de mesure. »