Вакуумметрический преобразователь

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить чувствительность вакуумметрического преобразователя. Для этого наряду с источником 1 излучения, источником 2 питания и фотоприемником 9 устройство содержит световоды 3 и 4, кристалл 5 легированного полупроводника и источник 7 постоянного тока. Фотоприемник 9 может быть выполнен на основе реактивного МДП-фототранзистора, связанного с генератором 8 высокой частоты. Кристалл 5 разогревается током источника 7. Температура кристалла 5 зависит от давления в контролируемом объеме 6, а коэффициент поглощения оптического излучения кристаллом 5 зависит от его температуры. Таким образом, измеряемое давление преобразуется в интенсивность излучения на входе фотоприемника 9, который осуществляет преобразование оптического сигнала в сдвиг по фазе высокочастотного сигнала генератора 8. Контроль информативного параметра как по амплитуде, так и по фазе повышает точность измерений. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

g1) 4 С Ol ? 11/001 21/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4260739/24-10 (22) 11.06,87 (46) 30.11.89. Вюл. I) 44 (71) Винницкий политехнический ннс титут (72) В.С.Осадчук, С,И.Одобецкий и А.А.11овиков (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1)- 1268980, кл, С 01 L 21/14, 1984, Заявка Франции 1) 2508639, кл, G 01 L 11/00, 1982. (54) ВАКУУМ),ТРИ И .СКИЙ ПРЕОБРАЗОВАTEJ1Ь (57) Изобретение о носится к приборостроению и позволяет повысить чувствительность накуумметрнческого преобразователя. Для э1-1го наряду с источником 1 излучения нс1о;ником 2 питания и фотоприемником 9 устройство

2 содержит световоды 3 и 4, кристалл

5 легированного полупроводника и источник 7 постоянного тока. Фотоприемннк 9 может быть выполнен на основе реактивного ИДП-фототранэистора, связанного с генератором 8 высокой частоты. Кристалл 5 разогревается током источника 7, Температура кристалла 5 зависит от давления в контролируемом объеме 6, а коэффициент поглощения оптического излучения кристаллом 5 зависит от его темпрятуры. Таким образом, измеряемое давление преобразуется в интенсивность излучения на входе фотоприемника 9, который осуществляет преобразование оптического сигнала в сдвиг по фазе высокочастотного сигнала генератора 8, Контроль информативного параметра как по амплитуде, так и по фазе повьппает точность измерений..3 ил.

1 525507

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения вакуума> в частности, в источниках электронов тлеющего раэ5 ряда с анодной плазмой.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерений, На фиг.1 показана принцяпиальная схема вакуумметрического преобразова- 10 теля; на фиг.2 — конструкция чувствительного элемента в виде кристалла легированного полупроводника: на фиг.Э вЂ” схема включения фотоприемника. 15

Вакуумметрический преобразователь содержит источник 1 излучения, источник 2 питания, первый световод 3, второй световод 4, кристалл легированного полупроводника 5, помещенный . в контролируемый, объем 6, источник 7 постоянного тока, генератор 8 высокой частоты и фотоприемник 9 (фиг,1), Кристалл легированного полупроводника 5 выполнен в виде цилиндра, тор- 25 цовые поверхности которого по периферии покрыты слоем металла 10 и подключены к источнику 7 постоянного тока. Выходной конец первого световода

3 и входной конец второго световода 4 30 установлены на торцовых поверхностях цилиндра 5 соосно по центру (фиг,2).

Фотоприемник 9 выполнен в виде преобразователя интенсивности излучения в фазовый сдвиг на основе реактивно го МДП-фототранэистора 11, связанного с выходом генератора высокой частоты

8 (фиг.3), Кристалл легированного полупроводника 5 (например.арсенида гап лия) может иметь диаметр порядка 1 мм 40 и толщину.0,07-1 мм, слой металла 10 (например.алюминия) толщиной 0,1 мкм, Соединение световодов 3 и 4 с кристаллом 5 может быть выполнено с помощью эпоксидной смолы, либо оптичес- 45 кого клея, Устройство работает следующим образом.

Кристалл легированного полупроводника разогревается током источника 7. и имеет температуру, зависящую от из" меряемого давления в объеме 6. С повышением температуры кристалла 5 смещается полоса фундаментального поглощения в сторону длинных волн, Поэтому при -определенной интенсивности излучения источника I на входе свето вода 3, на выходе световода 4 интенсивность излучения зависит от давле-; ния в контролируемом объеме 6, РеакTHBHblA МДП-фототранэистор 11 позволяет преобразовать интенсивность излучения в фазовый сдвиг на выходе устройства.

Экспоненциальная зависимость интенсивности проходящего через кристалл легированного полупроводника 5 излучения от коэффициента поглощения, зависящего от температуры, а следовательно, и от.давления в контролируемом объеме 6, обеспечивает высокую чувствительность устройства, а выполнение фотоприемника 9 в виде пре- образователя интенсивности излучения в фазовый сдвиг обеспечивает воэможность контроля информативного параметра как по амплитуде, так и по фазе высокочастотного сигнала, что повышает точность измерений.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

1, Вакуумметрическнй преобразователь, содержащий источник излучения, фотоприемник и источник питания, подключенный к источнику излучения, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен кристаллом легированного полупроводника, размещенным в измеряемой среде, первым и вторым световодами и источником постоянного тока, причем входной конец первого и выходной конец второго световодов оптически связаны соответственно с источником излучения и фотоприемником, а выходной конец первого и входной конец второго световодов оптически связаны друг с другом через кристалл легированного полупроводника, который подключен к источнику постоянного тока, 2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, о» снабжен генератором высокой частоты, а фотоприемник в нем выполнен в виде преобразователя интенсивности излучения в фазовый сдвиг на основе реактивного ИДП-фототраызистора и связан с генератором высокой частоты.

3. Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в нем кристалл легированного полупроводника выполнен в виде цилиндра, торцовые поверхности которого метяллиэи5 1525507 6 рованы.по периферии и подключены к нец второго световодов установлены выходу источника постоянного тока, а на торцовых поверхностях цилиндра совыходной конец первого и входной ко- осно по центру.

10 дыха

Го с тав и тель 0 . .Слюсарев

Редактор И.Касарда Техред А.Кравчук Корректор С,Черни

Заказ 7212/35 Тираж 789 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул ., Гагарина, 1йI