Способ измерения потока излучения

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ, заключанхдийся в модулировании интенсивности потока и регистрации заряда на электродах облучаемого измеряемым потоком поляризованного сегнетоэлект)ического элетлента, тепловая и электрическая постоянные времени которого больше периода модуляции, о т л и ч а ю И и tf с я тем, что, с цеЛвю повышения чувствительности, осуществляют закорачивание электродов в моменты времени, синхронизированные с началом времени возрастания и убывания интенсивности потока излучения . (П Гн СП сл со | 4 -1 10 iO / W 10 /А

„„SU„, 55974 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПжЛИН

3(59 G 01 J 5 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ е ".A

Р с 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ . """".",/

; (21 ) 34 226 81/18-25 (22) 14.04.82 (46 ) 23. 11. 83. Бюл. Ф 43 (72 ) И. Н, Захаров, И. И. Дейников, В.З. Бородин, В.A. Дудко и Б.g.шпиУальник (71 ) Ростовский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет (53) 535. 231,6 (088. 8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

В 709957, кл, G 01 z 5/10 i 1978.

2. Кременчугский Л. С. Сегнетоэлектрические приемники излучения.

Киев, "Наукова думка", 1971, с. 218219 (прототип ) . (54 ) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТОКА

ИЗЛУЧЕНИЯ з аключакв ийая в модулировании ийтенсивности потока и регистрации заряда на электродах облучаемого измеряемым потоком поляризованного сегнетоэлектрического элемента, тепловая и электрическая постоянные времени которого больше периода модуляции, о т л и ч а юц и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, осуществляют закорачивание электродов в моменты времени, синхронизированные с началом времени возрастания и убывания интенсивности потока излучения.

1055974

Изобретение относится к радиационной пирометрии, в частности к способам измерения потока излучения пироэлектрическими приемниками излучения.

Известен способ измерения потока излучения с помощью поляризованных сегнетоэлектрических элементов, заключающийся в регистрации сигнала, снимаемого с облучаемого измеренным потоком сегнетоэлектрического элемента (1).

Недостаткам данного способа является неприменимость его для ре-. гистрации непрерывного потока излучения, так как пироэлектрический ток сегнетоэлектрического элемента пропорционален скорости нагрева этого элемента, и при длительности импульса излучения, большей тепловой постоянной сегнетоэлектрического элемента, выходной сигнал не соотнетстнует измеряемому потоку излучения.

Наиболее близким к изобретению является способ измерения потока излучения, заключающийся в модулиронании интенсивности потока и регистрации заряда на электродах облучаемого измеряемым потоком поляризованного сегнетоэлектрического элемента, тепловая и электрическая постоянная времени которого больше периода модуляции t2)

Однако чувствительность известного способа ограничена параметрами сегнетоэлектрического материала и согла" сующего, устройства, в частности нольтваттная чувствительность пропорциональна отношению пирокоэффициента к диэлектрической проницаемости, Ф

ВНИИПИ Заказ 9233/32 Тираж 873 Подписное

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

Цель изобретения — повьыение чувстви тель ности.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу измерения потока излучения, заключающемуся в модулировании интенсивности потока и регистрации заряда на электродах облучаемого измеряемым потоком по« ляризованного cer нетоэлектрического элемента, тепловая и электрическая постояннйе времени которого больше периода модуляции, осущест вляют закорачивание электродов в моменты времени, синхронизированные с наналом времени возрастания и убывавания интенсивности потока излучения.

На чертеже изображены частотные зависимости выходных сигналов óñòройства для осуществления данного способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Модулированный по Интенсивности поток излучения, поглощаясь активным элементом, вызывает циклические изменения его температуры с временными параметрами, задаваемыми модулятором. Изменение температуры активного элемента вызывает генерацию пироэлектрического .напряжения, 10 выделяемого .на нагрузке н виде полезного сигнала. Во время действия нагрева элемента происходит уменьшение остаточной поляризации в нем, что соответствует возникновению на элект15 родах нескомпенсированного свободного заряда, который создает электрическое напряжение нагрузке. Во время охлаждения активного элемента происходит .восстановление поляризации к исходному значению, при этом в экраниронании участвуют свободные носители на электродах, не успевшие рекомбинировать через нагрузку в связи с большой электрической постоянной времени. Таким образом, выходное напряжение на нагрузке при работе в режиме, близком к режиму "холостого хода", пропорционально изменению свободно экранирующего остаточную поляризацию заряда одного знака на электродах. Закорачивание электродов элемента и моменты времени, соответствующие началу его нагрева и охлаждения» приводит к

»мгновенному стоку свободного заряда

35 на электродах. Таким образом, каждый последующий акт нагрева или охлаж- . дения потребует для экранирования поляризации свободных зарядов противоположных знаков, следовательно, 40 на нагрузке будет реализоваться удвоенное значение напряжения н пределах одного периода модуляции излучения, что приводит, соответственно, к повышению чувствительности.

45 На чертеже показаны сравнительные частотные зависимости выходных сигналов с поляризованного сегнетоэлектрического элемента на осноне керамики цирконата-титаната свинца, 50 полученные при закорачивании электРодов (кривая 1) и без закорачивания электродов (кривая 2). Завал частотной зависимости, полученной при закорачивании электродов, обусловлен ограниченным быстродействием использованного ключа (реле типа

РЭС-49 ) .

Предложенный способ позволяет почти н два раза увеличить чувствительность способа измерения потока

60 излучения.