Устройство для измерения интенсивности световых потоков

 

Изобретение относится к технической физике, в частности к фотометрии . Целью изобретения является повышение надежности и точности устройства . В устройство, содержащее лавинную МДП-структуру и подключенный к ней источник импульсного напряжения, введены генератор ВЧ-колебаний напряжения , подключенный к МДП-структуре, полосовой фильтр и измеритель амплитуды ВЧ-колебаний тока, электрически соединенный через полосовой фильтр с МДП-структурой. Об интенсивности стационарного светового потока судят не по амплитуде фотоответа на импульсы света, а по амплитуде ВЧ-колебаний тока, возникающих при подаче на структуру ВЧ-колебаний напряжения. 1 ил. $ tc Ot

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (5D4 С01 J 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3947122/31-25 (22) 29 ° 08.85 (46) 15.12.86. Бюл. ¹ 46 (72) А.Б.Кравченко, В.И.Меньшенин, А.Ф.Плотников, М.Л.Тарасов и В.Э.Шубин (53) 621.383(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 608383, кл. С 01 J 1/44, 1978.

Авторское свидетельство СССР, № 1021957, кл. С 01 J 1/44, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТОВЫХ ПОТОКОВ (57) Изобретение относится к технической физике, в частности к фотометрии. Целью изобретения является повышение надежности и точности устройства. В устройство, содержащее лавинную МДП-структуру и подключенный к ней источник импульсного напряжения, введены генератор ВЧ-колебаний напряжения, подключенный к МДП-структуре, полосовой фильтр и измеритель амплитуды ВЧ-колебаний тока, электрически соединенный через полосовой фильтр с МДП-структурой. Об интенсивности стационарного светового потока судят не по амплитуде фотоответа на импульсы света, а по амплитуде ВЧ-колебаний тока, возникающих при подаче на структуру ВЧ-колебаний напряжения.

1 ил. тоэлектроники. ется напряжение (2) 1 )2

Изобретение относится к технической физике, н частности к фотометрии, и может бь1ть HclloJIbзонано для измерения интенсивности стационарных световых потоков н различных областях опЦель изобретения — повышения надежности устройства и точности измерений.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит МДП-структуру

1, источник 2 импульсного напряжения, генератор 3 ВЧ-колебаний напряжения, полосовой фильтр 4, измеритель 5 амплитуды ВЧ-колебаний тока. МДП-структура 1 соединена с источником 2 импульсного напряжения и генератором 3

БЧ-колебаний напряжения. Измеритель

5 амплитуды ВЧ-колебаний тока соединен с МДД-структурой 1 через полосовой фильтр 4.

Устройство работает следующим образом.

На лавинную МДП-структуру 1 подаU(t) =< t + U„sinus t (1) являющееся суммой линейно нарастающего с крутизной с напряжения d-) от источника 2 и высокочастотной составляющей U sin с)t от генератора 3, 1 где U — напряжение; u3 — круговая частота; — время. При этом структура 1 освещается светом постоянной интенсивности I,g, создающим генерационный ток i . Приложение линейно о нарастающего напряжения вызынает в

МДП-структуре самостабилизированный ланинный процесс, коэффициент умножения которого М = î С,т/i, где

С 1 — емкость диэлектрика, а,постоянное увеличение внешнего напряжения компенсируется накоплением экранирующего инверсионного заряда на гра— нице раздела диэлектрик — полупроводник ° При приложении дополнительного си нусоидального напряжения происходит модуляция поля в приповерхностном слое полупроводника, что сопровождается соответствующей модуляцией коэффициента умножения M(t), лавинного тока (Г) и экранирующего инверсионного зарядя gg< = j i с1 . При увеличении частоты модуляции напряжения питания происходит нарушение самостабилизации вследствие отставания накопления Я от нарастания напряженности поля, причем чем больше частота и исходное значение коэффициента умножения самостабилизированного лавинного процес< а, тем больше скорость нарастания лавинного тока

d Елаб/dt. МажНО ПОКаЗатЬ, ЧтО 2 с) 1-лаб + Сд — --.— — о- — †.U ..I cosM t

dt i Ч "" о б

10 где Ч " — поверхностный потенциал

S пробоя; коэффициент из формулы

Миллера.

Меняя величину i„ изменением ста15 ционарной засветки Е,„, получаем для данных параметров линейно нарастающего.и синусоидального смещения однозначную обратно пропорциональную зависимость между максимальной скощ0 ростью изменения тока и интенсивностью стационарной засветки: ллл-л б const (л

С1 макс са

Так как установившееся значение

dU(t) лавинного тока i = — — — — Са, лс б чст С)т.

di „,q „, d Б() то — Сд

Подставляя выражение (1) н форму— лу (2), получаем

< 1- лаба чст

2. — — -U С sinMt.

1 =, а

Частоту 1 ВЧ-колебаний генератора

ы Са

3 выбираем большей --.— --- исхо я пр д с из условия () > (— -- — )

< 1 аб чст Й 1лаб с11 манс Д 1 макс

При этом ток 1„ б не успевает принять установившееся значение и амплитуда

ВЧ-колебаний ток» имеет однозначную прямую зависимость от максимальной а1 скорости изменения тока (-- +-) с) Г макс и, следовательно.„однозначную обратно пропорциональную зависимость от интенсивности I стационарного светового

50 потока

С целью уменьшения помех БЧ вЂ колебания тока пропускают через полосоной фильтр 4, настроенный на частоту о) ° Затем ВЧ-колебания тока подают

55 на измеритель 5 амплитуды ВЧ-колебаний тока и по измеренному значению судят о величине интенсивности стационарного светового потока.

Составитель А.Чурбаков

Техред В.Кадар

Редактор А.Лежнина

Корректор О.Луговая

Заказ 6657/33

Тираж 778 Подписное

В1П1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12769

Изобретение позволяет существенно повысить точность и надежность устройства для измерения стационарных световых потоков, а также наряду со стационарными световыми потоками ре- гистрировать импульсные световые по— токи. формула и з о б р е т е н и я

1О

Устройство для измерения интенсивности световых потоков, содержащее

2п 4

М7!П-структуру и подключенный к ней источник импульсного напряжения, а также измеритель, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства и точности измерений, в него введены генератор ВЧколебаний напряжения и полосовой фильтр, через который к МДП-структуре подключен измеритель, причем генератор ВЧ-колебаний напряжения подключен к ИДП-структуре вместе с источником импульсного напряжения.