Устройство для измерения напряженности электростатического поля

 

Изобретение относится к технике измерений электростатических помех. Цель изобретения - увеличение точности измерений. Устр-во содержит измерительный электрод (ИЭ) 1, выполненный в виде плоской структуры полярный диэлектрик 2 - полупроводник 3, усилитель 8 сигнала, измерительный блок 9, поток 10 электронов. Для достижения цели в устр-во введен вакуумированный корпус 4 и размещенный в нем последовательно источник 5 потока электронов, отклоняющий блок 6, блок 7 фокусировки и ускорения электронов. В устр-ве необходимо добиваться максимально возможного формируемого напряжения выходной цепи ИЭ 1. Это достигается выбором скорости сканирования электронного луча 10 так, чтобы йремя между двумя моментами считьшания электронньм лучом 10 сформированного сигнала на поверхности ИЭ 1 было не меньше времени релаксации полярного диэлектрика 2. 1 ил. СЛ

СОЮЗ СО6ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (ll) А1 (51)4 С Ol R 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4134334/24-09 (22) 11.10.86 (46) 07.08.88. Бюл. У 29 (71) Белорусский политехнический институт (72) В. А. Сычик, И. И. Герасимов, Л, Н. Сычик, А. Н. Халымский и А. А. Шумель (53) 62).317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 672583, кл. G 01 R 29/12, 1979.

Патент Японии )1 57-)8)8), кл. С О) R 29/)2, )98?. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ ЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к технике измерений электростатических помех.

Цель изобретения — увеличение точности измерений. Устр-во содержит измерительный электрод (ИЭ) 1, выполненный в виде плоской структуры полярный диэлектрик 2 — полупроводник

3, усилитель 8 сигнала, измерительный блок 9, поток 10 электронов.

Для достижения цели в устр-во введен вакуумированный корпус 4 и размещенный в нем последовательно источник 5 потока электронов, отклоняющий блок

6, блок 7 фокусировки и ускорения Ф электронов. В устр-ве необходимо добиваться максимально возможного формируемого напряжения выходной цепи

ИЭ I. Это достигается выбором скорости сканирования электронного луча

10 так, чтобы время между двумя моментами считывания электронным лучом

l0 сформированного сигнала на поверхности ИЭ l было не меньше времени релаксации полярного диэлектрика 2.

1 ил, С: б

1415205

Изобретение относится к технике измерений электростатических помех и может быть использовано для измерения напряженности статических и квазиста5 тических электрических полей.

Цель изобретения — увеличение точности измерений, На чертеже приведена конструкция устройства для измерения напряженности электростатического поля, Устройство содержит измерительный электрод 1, выполненный в виде плоской структуры, полярный диэлектрик

2 — полупроводник 3, который закрыва-!5 ет вакуумированный корпус 4 с одного его торца и размещенные последовательно в корпусе 4 от другого его торца источник потока электронов 5, отклоняющий блок 6 и блок 7 ускорения20 и фокусировки электронов, Измерительный сигнал с полярного диэлектрика 2 поступают на вход усилителя 8 сигнала и затем на измерительный блок 9. На чертеже показан 25 также поток 10 электронов.

Устройство работает следующим образом.

В зону действия электрического поля помещают измерительный электрод 3р

1, расположенный в зоне действия электронного луча 10 формируемого источником 5 потока электронов, например катодом с косвенным подогревом. Отклонение электронного луча производится отклоняющим блоком 6, а ускорение и фокусировка — блоком 7 ускорения и фокусировки электронов.

Контакт полупроводника 3 гальванически соединяют с входом усилителя 8, 40 выход которого подключен к входу измерительного блока 9.

При отсутствии внешнего электрического поля полярный диэлектрик 2 измерительного электрода 1 не поля- 45 ризуется. Ток во внешней цепи измерительного электрода 1 отсутствует и измерительный блок 9 отражает отсутствие внешнего электрического поля.

50 !

При воздействии на измерительный электрод 1 внешнего электрического поля Е диэлектрик 2 поляризуется, на его рабочих поверхностях локализуется электрический заряд Q = QFS, где

С, и S — относительная диэлектрическая проницаемость и рабочая площадь измерительного электрода.

Электрический заряд диэлектрика

Boздействует на контактирующий с ним полупроводник 3, который является низкоемным (удельное сопротивление

10 i 1 Ом см) и разделяет свободные носители полупроводнйка 3 так, что на наружной поверхности образуется распределение свободного заряда, поверхностная плотность которого пропорциональна напряженности контролируемого электрического поля.

Электронный луч 10, сканируя по поверхности полупроводника 3 измерительного электрода 1, создает ток в выходной его цепи, а внешнее электрическое поле обеспечивает беспрерывное расделение зарядов в измерительном электроде 1. Протекающий в выходной цепи измерительного электрода 1 ток создает на входном сопротивлении усилителя 8 падение напряжения, которое им усиливается и отображается в измерительном блоке 9 числовым значением, соответствующим действующему на измерительный электрод 1 значению интенсивности электрического поля, Если интенсивность электрического поля неравномерна, выходное напряжение модулируется по амплитуде и измерительный блок 9 при необходимости может показывать дискретные значения напряженности электрического поля и его градиент в плоскости электрода 1.

Для выполнения поставленной целиповышения точности измерений — необходимо добиваться максимально возможного формируемого напряжения выходной цепи измерительного электрода 1.

Это достигается наряду с укаэанными выше действиями и выбором скорости сканирования электронного луча 10 так, чтобы момент последующего считывания электронным лучом сигнала на данном микроучастке поверхности измерительного электрода 1 по отношению к предыдущему моменту его считывания соответствовал времени релаксации полярного диэлектрика 2 измерительного электрода 1, т.е. время между двумя моментами считывания электронным лучом 10 сформированного сигнала по поверхности измерительного электрода 1 было не меньше времени релаксации полярного диэлектрика 2.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряженности электростатического поля, включающее измерительный электрод, усиСоставитель П. Савельев

Техред А. Кравчук Корректор Г. Решетник

Редактор Е. Папп

Заказ 3872/44 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г..ужгород, ул. Проектная, 4 з l4l литель сигнала и блок регистрации, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью увеличения точности измерений, введены вакуумированный корпус, вдоль оси которого установлены последовательно источник потока электронов, отклоняющий блок, блок фокусировки и. блок ускорения электронов, 5205

4. иэмерительный электрод выполнен в виде плоской структуры полярный диэлектрик — полупроводник, расположен, 5 симметрично относительно ; оси корпуса перпендикулярно ей и закреплен в отверстии, выполненном в вакуумированном корпусе полярным диэлектриком наружу.