Приемник лучистой энергии
.I ..<
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик 11>721683 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2340626/18-25 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки №
G J 5/12
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.0380. Бюллетень ¹ 10
Дата опубликования описания 150380 (53) УДК 536.2 (088.8) В.М. Нестеренко, З.Я, Косаковская, Л.В.;Казанджян, Г.A. Ухлинов, В.Н. Вигдорович и Н.И. Чиботару (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ПРИЕМНИК ЛУЧИСТОЯ ЭНЕРГИИ
Изобретение относится к устройствам для измерения оптического излучения и может быть использовано, например, для измерения энергии и мощности оптических квантовых генераторов.
Известны приемники лучистой энергии (1), основным элементом конструкции которых является термопарная батарея, работающая на принципе дифференциальной лучепоглощательной способности горячих и холодных сраеа.
Однако это устройство отличает- 15 ся низкой чувствительностью и дискретной зонной характеристикой.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству 20 является приемник лучистой энергии (2), содержащий многоэлементную термопарную батарею, планарно сформированную на диэлектрической подложке: и две пластины находящиеся в тепловом25 контакте с термопарной батареей.
Пластины имеют на поверхности, прилегающей к термопарной батарее, углубления, которые обеспечивают различное теплосопротивление в мес- 30 тах контакта с горячими и. холодными спаями. Термо-ЭДС обусловлена разностью в тепловых потоках через холодные и горячие спаи °
Однако это устройство имеет низкую чувствительность, поскольку в термоЭДС преобразуется незначительное количество тепла, так как основным назначением устройства является измерение теплового потока. Кроме того, устройство не обеспечивает измерение энергии и мощности в видимой области спектра. Оно имеет большую постоянную времени, так как не оптимизированна тепломасса приемника °
Целью изобретения является расширение спектрального диапазона измерения, повышение чувствительности и уменьшение постоянной времени приемника.
Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, на одну из пластин, предназначенную для поглощения лучистой энергии и преобразования ее в тепловой поток и жестко закрепленную со стороны термопарной батареи, нанесено поглощающее излучение покрытие, а другая пластина, являющаяся пассивным термостатом, жестко закреплена со стороны диэлектрической
721683 сРие./ подложки, причем обе пластины деформированы так, чтобы вершины выступов первой и второй пластин находились в точечном тепловом контакте с горячими и холодными спаями термопарной батареи, соответственно.
На фиг. 1 показана схема конструк-, ции предлагаемого приемника; на фиг.
2 — аксонометрическая проекция, то же, (пластины, поглощающие энергию и рас- сеивающие тепло, деформированы в ви" де гофр).
Приемник содержит термопарную батарею 1, сформированную на диэлектрической подложке 2, деформированную пластину 3 с нанесенным на нее поглощающим излучение покрытием, находящуюся в тепловом контакте через диэлектрическую прослойку 4 с горячими спаями 5 термопарной батареи, деформированную 2Q пластину 6, служащую пассивным термостатом, находящуюся в тепловом контакте с холодными спаями 7 термопарной батареи, через подложку 2.
Устройство работает следующим образом.
Падающая на приемник лучистая энергия поглощается пластиной 3, вследствие высокого теплового сопротивления между пластиной 3 и горячим спаем 5 (точечный тепловой контакт) поглощенное тепло в основном расходуется на повышение температуры пластины 3. Вторая пластина, выполняющая функцию пассивного термостата, обеспечивает хороший сток тепла от холодных спаев, тем самым их температура остается равной температуре окружающей среды.
Вследствие разности температур горячих и холодных спаев на ко- 40 нус термопарной батареи 1.возникает термо-ЭДС..
Деформация пластины 3 и нанесение на нее поглощающего покрытия позволяют;
45 поглощать падающую энергию по калориметрическому принципу на основе клина Менделнхолла, тем самым удается значительно расширить спектральный диапазон в видимую область спект- ®О ра и повысить чувствительность приемника за счет многократного поглощения излучения; при прочих равных с известным устройством технических параметрах максимально уменьшить массу поглощающего элемента и, соответственно, получить минимальную для данного типа устройств постоянную времени.
За счет высокого теплового сопротивления между термобатареей 1 и пластиной 3 практически вся поглощенная энергия расходуется на повышение температуры пластины 3 и, следовательно, вольт-ваттная чувствительность приемника значительно возрастает.
Приемник лучистой энергии наилучшим образом реализуется методами тонкопленочной технологии.
Формула изобретения
Приемник лучистой энергии, содержащий многоэлементную термопарную батарею, планарно сформированную на диэлектрической подложке, и две пластины, находящиеся в тепловом контакте с термопарной батареей, о т л ич а ю шийся тем, что, с öåëüþ расширения спектрального диапазона измерения, повышения чувствительности и уменьшения постоянной времени приемника, на одну из пластин, жест,ко закрепленную со стороны термопарной батареи, нанесено поглощающее излучение покрытие, а другая пластина жестко закреплена со стороны диэлектрической подложки, причем обе пластины деформированы так, чтобы вершины выступов первой и второй пластин находились в точечном тепловом контакте с горячими и холодными спаями термопарной батареи, соответственно.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Баркалоу Б.Н. и др. Колориметр, основанный на принципе дифференциальной лучепоглощательной способ,ности. Приборы для научных исследований, Р 4, 1969, с. 9-12.
2. Патент CItIA Р 3680374, кл. 73-190, опублик. 1972 (прототип).
721683
Составитель А. Шеломова
Редактор И. Шубина Техред О.Андрейко . Корректор М. Шарохин
Заказ 119/33 Тираж 713 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7(-35, Раушская наб,. д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
