Приемник интенсивного излучения

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения характеристик интенсивного лазерного излучения. Цель изобретения - повышение зффективности измерений за счет расширения диапазона измеряемых мощностей и повышение быстродействия. Приемник интенсивного излучения выполнен в виде диска из пьезоэлектрического материала , на поверхности которого нанесены электроды, причем на одной стороне диска электрод выполнен в виде сплошного кольца , а на другой стороне диска конгруэнтный первому второй электрод выполнен разделенным на четыре части. Изобретение позволяет измерять более интенсивные потоки излучения при одновременном улучшении быстродействия приемника. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 J 5/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4240018/25 (22) 05.05. 87 (46) 30.11.9.1. Бюл. М 44 (71) Институт физики АН УССР (72) В.Ф.Косоротов, Л.С.Кременчугский, Л.В.Леваш и Л.В.Щедрина (53) 537.226/227(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1185960, кл. G 01 J 5/58, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 807770, кл. 6 01 J 5/58, 1980. (54) ПРИЕМНИК ИНТЕНСИВНОГОИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения характеристик интенсивного лаИзобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам для измерения характеристик интенсивного лазерного излучения.

Цель изобретения — повышение эффективности измерений за счет расширения диапазона измеряемых мощностей и повышения быстродействия.

На фиг,1 показано выполнение разделенного электрода на чувствительном элементе приемника интенсивного излучения для случая (Z)-среза; на фиг.2 — выполнение сплошного электрода на чувствительном элементе приемника для случая Z-среза; на фиг.3 представлена схема подключения чувствительного элемента приемника интенсивного излучения к дифференциальному согласующему каскаду; на фиг.4 — схема подключения чувствительного элемента приемника интенсивного излучения к согласующему каскаду.,, Ж„„1473491 А1 зернбго излучения. Цель изобретения — повышение эффективности измерений за счет расширения диапазона измеряемых мощностей и повышение быстродействия. Приемник интенсивного излучения выполнен в виде диска из пьезоэлектрического материала, на поверхности которого нанесены электроды, причем на одной стороне диска электрод выполнен в виде сплошного кольца, а на другой стороне диска конгруэнтный первому второй электрод выполнен разделенным на четыре части. Изобретение позволяет измерять более интенсивные потоки излучения при одновременном улучшении быстродействия приемника. 4 ил, Приемник работает следующим образом.

Поток излучения попадает в центральную область, свободную от электродов, поверхности чувствительного элемента, прозрачного в данной области спектра, и вызывает в нем неоднородный осесимметричный нагрев и связанные с ним механические напряжения 4к и деформации 0н<.

Третичный пироэффект, вызываемый этими напряжениями, приводит к появлению поляризации в объеме образца, направленной вдоль оси симметрии. При этом в различных частях чувствительного элемента вектор поляризации имеет противоположное направление. Количество областей с противоположным знаком поляризации и их форма зависят от симметрии используемого пьезоэлектрика.

Анализ неполярных пьезоэлектрических классов на наличие третичногл лиооэффекта приводит к следующему результату. 8 пьезоэлектриках существует продольная компонента поляризации, Обуславливающая распределение электрического потенциала Ч на основании цилиндра (диска), Для пьезозлектрика, имеющего форму цилиндра (диска) V(r, „о)(бгг(г) -фу(г) )сов р

sin () где% (r } и y (r } — диагональные компоненть1 тензора механических напряжений в цилиндрической системе координат (r, у, Z), Из (1) следует, что в каждом из четырех квадратов потенциалы и, следова ельно, напряжения одного знака и что в соседних квадрантах знаки потенциалов противоположные. 8 связи с этим полный потенциал

Н8 ОснОВании цилиндра рав8н нулю, и для органиэации приемника излучения и р л данном способе облучения необходимо, чтобы электроды покрывали части поверхности с потенциалами одного знака.

Анализ выражения (1) применительно к каждому классу материалов приводит к следующему результату. С>тличный от нуля третичный пироэффект наблюдается только в определенных классах и в Определенных срезах кристаллов. Это, во-первых, все три среза кристаллов, принадлежащих к кристаллографическим классам 43х, 23, 42и, 222, во-вторых, Х и Y — срезы классов 4„6, 422, б22, в-третьих, Х-срез класса 2 и, в-четвертых, Z-срез класса 4, Следовательно, только эти срезы явля,отся пригодными для построения приемника излу-ения, работающего на продольном третичном пирозлектрическом эффекте. Так как сигналы, снимаемь!е с электродов 1 и 2, противоположного знака, ч8м сигнс,лы, снимаемые с электродов 3 и 4, то для получ<.ния общего сигнала со своего приемника необходимо слОжить ПО модулю сигналы, снимаемь!8 с электродов 1-4. Эта операция может быть реализована с помощью различчых типсв согласующих каскадов. Сигнальные электроды чувствительного элемента подключены к дифференциальному каскаду 5 (см, фиг.З), а сплошной электрод 6 подключается к общему входу каскада, причем раздельные электроды попарно подключают к инвертирующему и неинвертирующему

Входам согласующего каскада. Возможно и другое подключение, при котором сигнальные электроды 1-4 чувствительного элемента подключены к Обычному согласующему каскаду 7 (см. фиг.4). Характерной Особенностью такогО Включения являются использование пары раздельных электродов, например электродов 2 и 4, в качестве общего(земляного) и неиспользование сплошноm электрода (т,е, сплошной электрод 5 изолирован От согласующегО каскада).

Формула изобретения

Приемник интенсивного излучения, содер>кащий выполненный в виде диска чувстВительный элемент, на одну сторону которого нанесен сплошной кольцевой электрод, а на другую — конгрузнтный ему, разделенный на четыре равные части противоположнь и электрод, а также согласуюьций Kacf:çä, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности измерений за счет расширения диап,зона измеряемых мощностей и повышения быстродействия в средней ИК-области спектра, чувствительный элемент выполнен из пьезоэлектрика, прозра "ного В средней УКО<>лас и сп81<тра, таким Образом,:To Одна из кристаллографических осей пьезозлектрика, принадлежащего:< кристаллографиче3v ским классам 43.г, 23, 42гп, 222; или Одна из кристаллсграфических осей Х u Y пьезоэлектрика, принадлежащего;< кристаллограф:.чес им классам 4, о, 422, а22, или Ось Х

35 пьезозлектрика, при.,:адле>кащего к кристалло" а<ьи юскому классу 2, или ось 7 пьезоз",ек, p:"..ка, . принадлежащего к крис аллогоафи"ескому классу 4, перпендикуляр;:!=. плоскос:и диска, .а направления

4О двух других осей совпадаютс направлениями линий раздела разделенного электрода, причем противолежащие части последнего электрически соедин-.ны между собой и . подключены к дифференциальному входу

45 cc réac ffo

we согласующего каскада, или электроды подключены к сигнальному и общему входам Согласующего каскада, при этом сплош56 ной злектроц электрически изолирован От согласующего каскада.

1473491 фияЗ фио4

Составитель С.Соколова

Редактор Н.Федорова Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 4644 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101