Пироэлектрический приемник излучения поперечного типа

 

Изобретение относится к пироэлектрическим приемникам для измере .ВИЯ интенсивного лазерного излучения. Цель изобретения - повышение верхней границы динамического диапазона измеряе1 1ых мощностей излучения, достигается добавлением к пироэлектричесИзобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения характеристик интенсивного лазерного 1сзлучения. Цель изобретения - повьшение верхней границы динамического диапазона измеряемых мощностей излучения. На чертеже представлен пироэлектрический .приемник излучения поперечного типа, Пироэлектрический приемник излучения поперечного типа содержит диэлектрическую пластину 1, пироэлемент 2, несущую мембрану 3, электроды 4, 5 и из/верительную схему 6. кому приемнику излучения поперечного типа несущей мембраны и диэлектрической пластины. Пироэлемент и диэлектрическая пластина прикреплены по обе стороны мембраны так, что их проекции на мембрану совпадают. Диэлектрическая пластина выполнена с поверхностным поглощением регулируемого излучения, а ее лучевая прочность превышает лучевую прочность пироэлемента. Толщины и упругие свойства диэлектрической пластины и пироэлемента подбирают в соответствии с расчетными формулами так, чтобы поверхность их склеивания в квазистационарном состоянии совпадала с нейтральной поверхностью, в которой механические напряжения отсутствуют. Расширение класса используемых материалов для диэлектрической пластины увеличивает , лучевую прочность приемника. I ил. «б Пироэлектрический приемник излучения поперечного типа работает следующим образом. Поток излучения, попадая на диэлектрическую пластину 1 с поверхностным поглощением измеряемого излучения , создает в ней сильный температурный градиент и связанные с ним неоднородные в объеме диэлектрической пластины I и пироэлемента 2 механические напряжения и деформации. Третичный пироэффект, вызыва емь й напряжениями в пироэлементе 2, приводит к появлению разности потенци- -..алов на его боковых гранях и соответСО го 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) CS1) 4 G 01 ) 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 3932467/31-25 (22) 19.07,85 (46) 30.10.39. Вюл. 11 40 (71) Институт физики АН УССР (72) В.Ф. 1(осоротов, Л. С. 1(ременчугский, Л.В.Леваш, 3.В.Самойлов и Л.В.Щедрина (53) 621.317.78:537.227(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 794399, кл. С 01 3 5/58, 1979, Авторское свидетельство СССР

В 1185960, кл. С 01 3 5/20, 1983. (54) ПИРОЭЛЕ1(ТРИЧЕСЕИЙ ПРИЕИИИ1(ИЗЛУЧЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к пироэлектрическим приемникам для измерения интенсивного лазерного излучения.

Цель изобретения — повьппение верхней границы динамического диапазона измеряемых мощностей излучения, достигается добавлением к пироэлектричесИзобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения характеристик интенсивного лазерного излучения.

Цель изобретения — повьппение верхней границы динамического диапазона измеряемых мощностей излучения.

На чертеже представлен пироэлектрический приемник излучения поперечного типа.

Пироэлектрический приемник излучения поперечного типа содержит диэлектрическую пластину 1, пироэлемент 2, несущую мембрану 3, электроды 4, 5 и измерительную схему 6.

2 кому приемнику излучения поперечного типа несущей мембраны и диэлектрической пластины, Пироэлемент и диэлектрическая пластина прикреплены по обе стороны мембраны так, что их проекции на мембрану совпадают, Диэлектрическая пластина выполнена с поверхностным поглощением регулируемого излучения а ее лучевая проч l

1 ность превышает лучевую прочность пироэлемента, Толщины и упругие свойства диэлектрической пластины и пироэлемента подбирают в соответствии с расчетными формулами так, чтобы поверхность их склеивания в квазистационарном состоянии совпадала с нейтральной поверхностью, в которой механические напряжения отсутствуют. Расширение класса используемых материалов для диэлектрической пластины увеличивает лучевую прочность приемника.

1 ил.

Пироэлектрический приемник излучения поперечного типа работает следующим образом, Поток излучения, попадая на диэлектрическую пластину 1 с поверхностным поглощением измеряемого излучения, создает в ней сильный температурный градиент и связанные с ним неоднородные в объеме диэлектрической пластины I и пироэлемента 2 механические напряжения и деформации.

Третичный пироэффект, вызываемнй: напряжениями в лироэлементе 2, приводит к появлению разности потенци..алов на его боковых гранях и соответ1324413

Лт сЬЯ

0

1 агссо аЯ, os--" "—-3 (,) 1, Составитель С,Соколова

Редактор М.Ленина Техред М.яндык Корректор Т,Малец

Заказ 8030 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина,101 ственно на электродах 4, . В связи с расположением несущей мембраны 3 в плоскости соединения пироэлемента 2 и диэлектрической пластины 1, совпадающей с. нейтральной поверхностью системы, она выполняет функцию кре" пящего элемента, не влияющую на ве" личину регистрируемого сигнала, При этом геометрические и упругие свойст- 10 ва диэлектрической пластины 1 и пироэлемента 2 выбирают таким образом, чтобы поверхность их склеивания в квазистационарном состоянии совпадала с нейтральной поверхностью, на которой механические напряжения отсутствуют.

Верхняя граница динамического диапазона приемника определяется значе- 20 нием тепловых и оптических характеристик диэлектрической пластины 1, Группа симметрии материала диэлектрика может принадлежать 32 кристаллорафическим классам, в то время как 25 прототипа могут быть использованы олько материалы, относящиеся к 10 пироэлектрическим классам. Расширение класса используемых материалов для диэлектрической пластины 1 увели- 30 чивает верхнюю границу динамического диапазона приемника. Особенно персIMKTHBHblM является использование центросимметричных кристаллоч для области спектра 10,6 мкм, напр, ер, та35 ких как карбид кремния„

Формула изобретения

Пнроэлектрический приемник излучения поперечного типа, содержащий пироэлемент в виде прямоугольного параллелепипеда с электродами на его торцах и схему регистрации, подклю" ченную к электродам, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения верхней границы динамического диапазона измеряемых мощностей излучения, он дополнительно содержит несущую мембрану и диэлектрическую пластину с поверхноотным поглощением и лучевой прочностью, превышающей лучевую прочность пироэлемента, при этом пироэлемент и диэлектрическая пластина расположены по обе стороны мембраны так, что их проекции на мембрану совпадают, а толщина диэлектрической пластины 1, удовлетворяет соотношению

Ег(1 — ) где 4 = — "--"- — -, Е,(1- e,) Е, 0 и Е, )< - модули 1Энга и коэф4 фициента Пуассона диэлектрической пластины и пироэлемента соответственно; 1 †. толщина пироэлемента,