Приемник излучения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11750292 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010178 (21) 2564161/18-25 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень Мо 27 (51)М. Кл.з

G 01 J 5/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретении я открытий (53) УДК 5З6.521 (088.8) Дата опубликования описания 23.07.80 (72) Авторы изобретения

В.М.Муругов, В.И.Панкратов и И.Н.Пегоев (71) Заявитель (54) ПРИЕМНИК ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике,в частности к тепловым приемникам, и предназначено для измерения энергии и мощности импульсов видимого и инфракрасного излучений.

Известны конструкции быстродействующих приемников, основанные на непосредственном поглощении излучения пироэлектрическим материалом 11) .

Приемники этого типа выполнены в виде полой конусообразной модели абсолютно черного тела с электродами на вершине и основании конуса. Такой приемник обладает высокой поглощательной способностью в широком спектральном диапазоне и высоким быстродействием.

Недостатками известных приемников

20 являются низкая лучевая прочность изза неравномерного прогрева чувствительного элемента; неравномерная зональная чувствительность; низкая чувствительность, обусловленная, в первую очередь, использованием электрического заряда только с части поверхности пироэлектрика (внутренней оверхности конуса).

Эти недостатки не позволяют полу чить амплитуду выходного сигнала приемника на согласованном радиочастотном кабеле, достаточную для записи на современных широкополосных электроннолучевыХ трубках бегущей. волны.

Известны также приемники, выполненные в виде клинообразной модели абсолютно черного тела с электродами на вершине и основании клина (2) .

Этот приемник имеет высокую поглощательную способность в широком спектральном диапазоне, высокое быстродействие, равномерную зональную чувствительность.

Недостатками его являются низкая лучевая прочность иэ-за неравномерного прогрева пироэлектрического чувствительного элемента; низкая чувствительность, обусловленная использованием электрического заряда только с части поверхности пироэлектрика (внутренней поверхности клина).

В силу укаэанных выше причин выходной сигнал клинообразного приемника на согласованном радиочастотном кабеле не превышает 1,5 В и мал для записи его на широкополосную

750292

Формула изобретения электроннолучевую трубку бегущей волны.

Известны также приемники излучения, содержащие чувствительный элемент из пироэлектрического материала в виде прямоугольной плоско-параллельной пластины, на двух противоположных поверхностях которой нанесены электроды (3) .

Недостаток этих приемников — низкая эффективность использования чувствительного элемента в широком спектральном диапазоне, обусловленная различной поглощательной способностью излучения разных длин волн материалом чувствительного элемента, а также использование электрического заряда, возникающего при облучении только части поверхности чувствительного элемента.

Цель изобретения — повышение эффективности использования чувствительного элемента в широком спектральном диапазоне.

Для этого предлагаемый чувствительный элемент, выполненный из пироэлектрического материала в виде прямоугольной плоско-параллельной пластины, на двух противоположных поверхностях которой нанесены электроды, расположен в плоскости биссектрисы двугранного угла, образованного плоскими зеркалами так, что торец пластины.чувствительного элемента совмещен с ребром двугранного угла.

На фиг. 1 изображен приемник излучения, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Внутри,двугранного: угла (полого клина), образованного плоскими зеркалами 1 и 2, размещен чувствительный элемент 3. На две противоположные поверхности пластины чувствительного элемента 3 нанесены электроды 4 и 5, которые подключаются к внешней измерительной схеме. Торец пластины чувствительного элемента 3 проходит по ребру двугранного угла, образованного плоскими зеркалами 1 и

2. В большинстве случаев толщина .прямоугольной пластины чувствительного элемента 3 меньше ее и длины и ширины, а общие размеры не превосходят размеров зеркал1 и 2.Электроды 4 и 5, как правило, наносятся на средние по площади грани пласти. ны чувствительного элемента. Приемник излучения работает следЯрщим образом.

Измеряемое излучение подается в раскрыв полого клина, образованного плоскими зеркалами 2 и 1, отражается от них и практически полностью поглощается пироэлектрическим материалом чувствительного элемента

3 при многократном отражении от плоских зеркал 1 и 2. При этом обеспечивается почти равномерное двухстороннее облучение практически всей поверхности чувствительного элемента 3, свободной от электро5 дов 4 и 5. Приоэлектрический разряд, возникающий в материале чувствительного элемента 3 при поглощении излучения, собирается электродами 4 и 5, с которых поступает на внешнюю измерительную схему.

Благодаря размещению чувствительного элемента в полом клине, образованном плоскими зеркалами, обеспечивается облучение практически всей его поверхности, тем самым предельно увеличивается максимальная амплитуда выходного сигнала приемника. Вместе с тем обеспечивается высокое быстродействие приемника и высокая поглощательная способ2О ность в широком спектральном диапазоне.

При принципу действия лучшими характеристиками обладает приемник излучения с чувствительным элементом

25 в виде тонкой пластины, на узкие противоположные грани которой нанесены электроды, а излучение подается на большие по площади грани.

Предлагаемый способ позволяет р еализовать предельное быстродействие пироэлектрического диапазоне, Применение предлагаемого приемника обеспечивает возможность измерения импульсов ИК-излучения в спектральном диапазощ 0,6-20 мкм с временным разрешением лучше 1 нс.

Приемник излучения, содержащий чувствительный элемент, выполненный из пироэлектрического материала в виде прямоугольной плоско-параллельной пластины, на двух противоположных поверхностях которой нанесены электроды, о т.л и ч а ю шийся

45 тем, что, c целью повышения эффективности использования чувствительности элемента в широком спектральном диапазоне, он снабжен двумя плоскими прямоугольными зеркалами, установленными под острым углом друг к другу и образующими двугранный угол, в плоскости биссектрисы которого размещена пластина чувствительного элемента, торец которой

55 совмещен с ребром двугранного Угла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 321892, кл. Н 01 S 3/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 504942, кл. G 01 J 5/10, 1977 (прототип).

750292

Излучение

1,, Д Фиа!

4 .Г

Составитель Н.Дроздова

Редактор П.Горькова Техред М.Петко Корректор M.êocòà

Заказ 4620/32 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4