Позиционно-чувствительный пироэлектрический приемник излучения
Союз Советскик
Соцкалмстнческик
Республик
П ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ (>684337
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.03.76 (2l ) 2335064/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет
Опубликовано 05.09.79. Бюллетень М ЗЗ
Дата опубликования описания 08 09 79 (51) М. Кл .
P 01 У 5/02
Гевудэрствелнвй юатет
СССР вв делам кзебрелилл в еткрмтвл (53) УДК 536. .5(088. 8) О. В. Елфимов, Л. С. Кременчугский, В. Ф. Косоротов и В. Б. Самойлов (72) Авторы еаобретеиия
Институт физики AH Украинской CCP (7I) Заявитель (54) ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ
ПИРОЗЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК
ИЗПУЧЕ НИЯ
Изобретение относится к устройствам позиционно-чувствительных приемников излучения, предназначенных для определения координат потоков электромагнитного излучения в широком спектральном диапазоне, в частности, от рентгеновского излучения до дальней ИК - области спектра и может быть использовано в следящих системах управления, ориентации и самонаведения. .то
Целью настоящего изобретения являет .ся получение координатной чувствительности, не зависящей от интенсивности па.дающего потока излучения.
Указанная цель достигается тем, что между поглощающим излучение покрытием и приемным электродом помещен разде.лительный слой с переменной по координате комплексной тепловой проводимос- . тью.
Схема устройства представлена на чертеже, где 1 — пироактивный слой в виде плоско-параллельной пластины с равномерной зональной чувствительностью, 2 - приемный и 3 — тыльный электроды, нанесенные на пироактивный слой, 4разделительный слой с переменной по координате комплексной тепловой проводи мостью, выполненный, например, в форме
Известны позиционно-чувствительные пироэлектржеские приемники излучения с электродами разных геометрических размеров (1). Недостатком является зависимость координатной чувствительности приемника от интенсивности излучения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является позиционно-чувствительный пироэлектрический приемник излучения, содержащий пироактивный слой с нанесенными на него приемным и тыльным электродами и поглощающее излучение покрытие (2).
Недостатком такого типа устройства является зависимость координатной чувствительности приемника от интенсивности падающего потока излучения.
4337 4
Ф( а 1t1
- — — — †)- фаза пироэлектрического сигнаЮ 21 ла.
Таким .образом, если разделительный слой выполнен, например, в виде клина, фаза сигнала линейно зависит от координаты падения потока излучения.
Позиционно-чувствительный т: .роэлект, рический приемник излучения, содержащий пироактивный слой с нанесенными на него приемным и тыльным электродами и поглощающее излучение покрытие, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью получения координатной чувствительности, не зависящей от интенсивности падающего потока излучения, между погло щающим излучением. покрытием и прием40
HblM электродом помещен разделительный слой с переменной по координате комплексной тепловой проводимостью. з клина и 5 — поглощающее излучение покрытие.
Принцип работы позиционно-чувствительного пирозлектрического приемника излучения состоит в следующем. Исследуемый модулированный поток излучения
% проецируется на какуюлибо зону поглощающего покрытия 5 приемника. Возникающий при этом тепловой сигнал распространяется через разделительный слой 4 к приемному электроду 2 и далее сквозь электрод к пироактивному слою 1, в котором, благодаря пирозлектрическому эффекту, возникает электрический сигнал, снимаемый с электродов 2 и 3. Таким образом, разделительный слой 4 играет роль тепловой линии задержки. Поскольку разделительный слой 4 обладает переменной по координате комплексной тепловой проводимостью, его тепловая поI стоянная времени зависит, от координаты.
Наличие разделительного слоя 4 вызывает зависящее от координаты изменение фазы электрического сигнала (при облучении периодически модулированным потоком излучения), либо зависящее от координаты изменение длительности фронта электрического импульса (при облуче» нии импульсным потоком излучения).
Проведенный расчет дает выражение, связывающее пироэлетрическое напряжение U возникающее на приемнике, с интенсивностью потока излучения 4(, толщиной Д разделительного слоя и теплофизическими характеристиками приемника.
Если толщина разделительного слоя больше длины температурной волны в нем, то это выражение принимает следующий вид:
4ЛГуЕ„Е ("1 "г 1 где х; Я вЂ” .пирозлектрический коэффициент и диэлектрическая проницаемость пироактивного слоя;
К К - коэффициенты теплопроводности
4э разделительного и пироактивного слоев соответственно;
Е длины температурных волн в
1 2 разделительном и пироактивном слоях, соответственно", Аналогично наблюдается линейная зависимость между длительностью переднего фронта импульсного сигнала и коор» динатой падения импульсного потока из лучения, если толщина разделительного слоя подчиняется, например, квадратичному закону, а длительность импульса
15 не превышает времени тепловой диффузии в разделительном слое.
Позиционно-чувствительный пироэлектрический йриемник излучения повышает точность и надежность измерения, так как результаты измерения не зависят от интенсивности потока излучения, чувствительности приемника и коэффициента усиления регистрирующей схемы вследст вие того, что измеряется фазовый угол
25, или временной интервал.
<Рормула изобрет:. ния
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство
No 441458, кл. G 01 2 5/44, 1974.
2. Кременчугский II. С. Сегнетоэлект рические приемники излучения, Киев, "Наукова думка",, 1971, с. 156.
684337
Составитель E. Чуркин
Редактор И. Марховская Техред М. Петко корректор 1 ° Назарова
Заказ 5271/32 Тираж 766 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
