Пироэлектрическое приемное устройство

 

Изобретение относится к устройствам для измерения характеристик интенсивного лазерного излучения. Цель изобретения - повышение точности и верхней границы динамического диапазона - достигается путем выполнения в пирозпектрическом приемном устройстве чувствительного элемента из монокристалла в виде диска с электродами на тех участках боковой поверхности, в которых отличны от нуля функции, определяющие угловую зависимость электростатического потенциала для срезов ряда кристаллов в соответствии с расчетными формулами, приведенными в формуле изобретения. В этом устройстве используются более температурностзбильные срезы монокристалла, а форма диска уменьшает величины поперечных градиентов температуры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51у5 6 01 J 5/10

ГОСУДАРСТВЕ ННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4267062/25 (22) 22.06.87 (46) 30,11.91. Бюл. N 44 (71) Институт физики АН УССР (72) В. Ф. Косоротов, Л. С. Кременчугский, Л, В. Леваш in/Л1, В. Щедрина (53) 621.384.3(088,8) (56) Кременчугский Л. С.,Ройцина О, В. Пироэлектрические приемники излучения, Киев, Наукова Думка, 1979, с. 49-50, Авторское свидетельство СССР

¹ 1185960, кл, G 01 J 5/58, 1983. (54) ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПРИЕМНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к устройствам для измерения характеристик интенсивного

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения характеристик интенсивного лазерного излучения.

Цель изобретения — повышение точности и расширение динамического диапазона в сторону верхней границы.

На чертеже изображено пироэлектрическое приемное устройство.

На боковой поверхности чувствительного элемента 1 расположены электроды 2, подключенные к согласующему усилителю 3.

Пироэлектрическое приемное устройство работает следующим образом, Поток излучения попадает в центральную область чувствительного элемента 1 из монокристалла, прозрачного в заданной области спектра, и вызывает в нем неоднородный осесимметричный нагрев и связанные с ним механические напряжения, Третичный пироэффект, вызванный этими напряжениями, приводит к появлению в объеме лазерного излученич. Цель изобретения— повышение точности и верхней границы динамического диапазона — достигается путем выполнения в пироэлектрическом приемном устройстве чувствительного элемента из монокристалла в виде диска с электродами на тех участках боковой поверхности, в которых отличны ат нуля функции, определяющие угловую зависимость электростатического потенциала для срезов ряда кристаллов в соответствии с расчетными формулами, приведенными в формуле изобретения, В атом устройстве используются более температурностабильные срезы монокристалла, а форма диска уменьшает величины поперечных градиентов температуры, 1 ил. чувствительного элемента 1 поляризации, направление которой в определенных кристаллографических классах может лежать в плоскости диска. При атом в одних секторах диска вектор поляризации может иметь направление от центра к боковой поверхности, а в других секторах — наоборот, от боковой поверхности к центру диска. Это приводит к тому, что различные части боковои поверхности заряжаются связанными зарядами различных знаков. В силу этого при нанесении электродов 2 на боковые поверхности, заряженные одним знаком, с последующим соединением электрически одноименных электродов 2, .получают два электрода, разность потенциалов между которыми и представляет выходной сигнал чувствительного элемента 1, который усиливается согласующим усилителем 3, Поведение электростатического потенциала Vu на боковой поверхности всецело определяется кристаллографическим клас1542. .! ОЗ сом используемого материала и типом его среза. P нализ всех этих классов и их срезов на наличие поперечного третичного пиразффекта, возникающего при облучении приемника излучением, приводящим к 5 появлению осесимметричных напряжений, приводит к следующим функциям, определяющим угловую. зависимость электростатического потенциала для различных кристаллографических классов и соответст- 1G вующих срезов:

Чц = d22.sin p(4 соз g — 1) для с еза z кристалла класса Зв, V - d>q cosy(4 sin p-1)

Ч = dl< sinð соИр 15, для срезов z и у соответственно кристалла класса 32

Vó = d22 cosp зЬ р " =d>< stnp созе для срезов х и у соответственно кристалла 20 класса б, где 011 d22 — пьезомодули кристалла; р- полярный угол в плоскости среза кристалла, Повышение точности и верхней грани- 25 цы динамического диапазона обусловлено, использованием в устройстве более емпературостабильных срезов кристалла, а также выполнением чувствительного элемента г.. виде диска, что уменьшает величины попе- 30 речных градиентов температуры.

Формула изобретения

Пироэлектрическое приемное устройство, содержащее чувствительный элемент из манок ристалла, на боковую поверхность Ко- 35 торого нанесены электроды, подключенные к согласующему усилителю, о т л и ч а îщ е е с я тем, что, с целью повьЫения точности и расширения динамического диапазона в сторону верхней границы, чувствительный элемент выполнен в виде диска с электродами на ex участках боковой поверхности, в которых функция, определяющая угловую зависимость электростатического потенциала и имеющая вид

4 =-б22мпp(4соз2У вЂ” 1) для среза z кристалла, принадлежащего к кристаллографическому классу 3m, отлична от нуля, или функции, определяющие угловую зависимость электростатического потенциала и имеющие ви2д

V > = d11 соз р (4 sin p- 1)

= de) sin p cats p для срезов z и у соответственно кристалла, принадлежащего к кристаллографическому классу 32. отличны от нуля, или функции, onðåäeëëþùèå угловую зависимость электростатического потенциала и имеющие вид

Чг = д22 созф 3!и Р

Ч" = d» sine соз р для срезов х и у соответственно криасталла. принадлежащего к кристаллографическому классу б, отличны от нуля, где dr 1, d22 — пьезом .дули кристалла; р поляргный угол в плоскости среза кристалла, при этом электроды. покрывающие области с одним и тем же знаком функции, определяющей угловую зависимость электростатического потенциала, электрически соединены между собой и подключены к входам ""огла=ующего усилителя.

1542203

С оста вител ь Г. Плеш ко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О,Кундрик

Редактор Б.Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4645 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5