Оптико-акустический приемник излучения

 

(!9) (! !) РЕСПУБЛИК

lOCNAPCYBKHHblA КОМИТЕТ

МИ fHHT СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (21) 3233470/25 (22) 05. 01 81 (46) 30.05а92. Бюл. Н 20 (72} B.К Быстров, Н.А.. Панкратов и И. В. Робачевский (53) 543 . 422. 2 (088 а 8) (56) Кременчугский Л.С. Сегнетоэлектрические приемники излучения, Киев, Наукова думка, 1971, с. 128-137.

Робачевский И.В. Неселективный оптико-акустический приемник инфракрасной радиации 0АА»5, Сб. Тепловые при" емники излучения, Ленинград, ГОИ, 1971, с. 28-34. а

Изобретение относится к области тепловых приемников излучения, исполь,зуемых при спектральных исследованиях в широком спектральном диапазоне.

Известны тепловые приемники излу чения, например пироэлектрическис при" емники, способные работать при высоких частотах модуляции потоков иэлу" чения..

Недостатком этих приемников является малая чувствительность при эквивалентной мощности шума.не менее

3 .10 Вт ° Гц

Наиболее близок к изобретению оптико-акустический приемник излучения, содержащий заполненную газом приемную камеру с входным окном, размещенную в приемной камере оправу с поглощающей пленкой и микрофон с мембраной. Эквивалентная мощность шума такого приемника составляет Z-1К О Вт Гц при частоте модуляции l2,5 Гц. (51)5 G 01 J 5/08 С 01 N 21/61

Ж (9I) $7)I !КИЮК6-ЖУ(ЛМЧЮЦвв ЯМЩИК

ИЗЛУЧ9Ю, с!щержэщмй эааоймсимув газбм прмеммув камеру с . ющдммм св!МОм рэзмсщснму!в э !трмемн!!Й !!ЭФщи! ФпяцнВУ с поглсщающсм племк!!Й м ммзццэф9м с мембРВнойр о тлмч а В!!!м Й с Я тем р чтО р с !!ВЯВВ Яаюв!мрежю Яма!тазо иа измсренмй ОФцмэа с !тОгукмфа!е!1Вм плсныой м ммк й3фом с мэмбфемОЙ 4ВФОЛ иены подвюмйьвэ! фиг !тмюсмта4йи4О дру» га,прм этом !!Всстсамве ет ююглс!увещай нлеими дО Ожна иамэрм м ЙО мэмб» раны и4ЭцэОф9ма равны, 3

6 приемнике глубина камеры, т.с. расставимв по осм мсмйу юглощвев!ВЙ излучение мамкой и етемкамм т!рмаееюй камщж, и!!еэмвюст Ор25 длмию тюплюэОЙ . волны а газе, которая вирашаетсв !1!ормулом

«ьц где L - дпинв тепловой эо!тны в газе, и; 4hi з " коэФФициент температуропровод- ьО ности заполняющего камеру гара при аемосрерном даалении „ : с! м >/с;

f - частота модуляции, Гц;

Р - давление заполняющего приемную камеру газа, Н/м ;

Р„ - атмосферное давление, Н/м .

Прй увеличении частоты модуляции длина тепловой волны уменьшается-и в йроходит через входное окно 1 и падает на поглсщающую пленку 3. В результате поглощения излучения пленка нагревает" ся и нагревает находящийся в приемной камере 4 гаэ. Газ расширяется и воздействует на мембрану 6. Прогиб мембраны преобразуется микрофоном 5 в .. электрический сигнал, Резьбовая оправа

2 и микрофон 5 с мембраной 6 связаны между собой резьбовой втулкой 7 таким образом, что расстояния от погло" щаюцей пленки 3 до входного окна и до мембраны 6 микрофона равны.

Шаг внутренней резьбы втулки 7 в два, раза меньше шага наружной. Поэтому при вращении втулки 7 глубина камеры изменяется на. одну и ту же величину, Для предотвращения проворачивания on"

26 равы 2 и микрофона 5 при повороте втулки 7 служат направляющие 8, жест" ко закрепленные в корпусе 9. При изменении частоты модуляции резьбовую втулку 7 поворачивают так, чтобы глу2 бина камерь1 была меньше 0,25 длины тепловой волны в газе, преимущественно 0,2. При этом развиваемый приемником сигнал будет максимальным, При работе приемника на известных фиксированных частотах модуляции необходимая глубина камеры обеспечивается с помощью прокладочных колец, помещаемых между оправой 2 и входным окном с одной стороны и между мембраной 6 и оправой 2 с другой. Высота

N прокладочных колец должна быть. такова, чтобы глубина камеры была меньше

0,25 длины тепловой волны в газе, преимущественно 0,2.

3 037 приемной камере не весь объем газа прогревается за время облучения ее потоком излучения. При уменьшении частоты гаэ прогревается полностью, но за время облучения часть запасенного в газе тепла отводится на стенки приемной камеры и не преобразуется в по" леэный сигнал. В результате с изме-нением частоты чувствительность всего приемника падает и увеличивается его эквивалентная мощность шума.

Целью изобретения является расширение диапазона измерений оптико-акустического приемника при сохранении максимальной чувствительности и минимальной эквивалентной мощности шума на любых частотах модуляции.

Указанная цель достигается тем, что в оптико-акустическом приемнике, содержащем заполненную газом приемную камеру с входным окном, размещенную в приемной камере оправу с поглощающей пленкой и микрофон с мембраной, оправа с поглощающей пленкой и микрофон с мембраной выполнены подвижными друг; относительно друга, при этом расстоя" ния от поглощающей пленки до окна ка" меры и до мембраны микрофона равны.

При изменении частоты модуляции глубина камеры .изменяется таким образом, чтобы она была меньше 0,25 длины тепловой волны в газе, преимущественно

0,2. При этом весь объем газа прогревается за время обручения потоком излучения и приемник имеет максимальную чувствительность и минимальную эквивалентную мощность шума на данной частоте.

На чертеже изображен общий вид предложенного устройства.

Оптико-акустический приемник содержит входное окно 1, реэьбовую опра" ву 2 с поглощающей пленкой 3, расположенной s заполненной газом приемной камере 4, микрофон 5 с мембраной 6, реэьбовуа втулку 7, направляющие 8 и корпус Я.

Работает приемник следующим образам. И<щулированный поток излучения а

40 Использование подвижных элементов в оптико-акустическом приемнике позволяет существенно расширить диапазон измерений. При увеличении частоты модуляции чувствительность предложенно4$ го приемника по сравнению с прототипом возрастает в несколько раэ, а эк» вивалентная мощность шума уменьшается, как показали проведенные испытания,не менее чем на порядок.

Я;57 )4g

1 редактор Т..Варганова Техред И, Попович . Корректор И. СаМюрская

Заказ 2442 Тираж Подписное

ВЖИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

313035, Иосква, %-35 Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-изДательский комбинат "Патент", г. Узтород, ул. Гагарина, 303

/ г