Способ определения градиента температур в процессе изменения температуры анизотропных монокристаллов

 

Изобретение относится к радиационной пирометрии. Цель изобретения - повышение точности измерения градиента температур и распределения теплового поля. Для решения этой задачи просвечивают анизотропный монокристалл перпендикулярно его оптической оси излучением лазера через дифракционную решетку, посредством которой формируют множество коноскопических фигур от различных участков монокристалла. В процессе нагревания монокристалла регистрируют периодические изменения интенсивностей излучений в каждой коноскопической фигуре, вызванные движение изохром, и сравнивают их между собой, затем определяют смещение ΔL экстремальных значений периодов в каждых двух коноскопических фигурах, образованных от участков монокристалла, расположенных на расстоянии ΔХ друг от друга, и используют эти значения для определения градиента температур. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 1 5/50

О САН Е ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4466881/31-25 (22) 27.07.88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Харьковский государственный университет им. A. М. Горького (?2) С. И. Согоконь, В. А. Коробкин и A. Б. Согоконь (53) 536.35(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1101686, кл. G 01 1 5/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 968632, кл. G 01 1 5/50, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДИЕНТА ТЕМПЕРАТУР В Г1РОЦЕССЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ АНИЗОТРОПНЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к радиационной пирометрии. Цель изобретения — повышение точности измерения градиента темпераИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследова ния распределения теплового поля и определения градиента температур как в анизотропных монокристаллах, так и в изотропной среде, в которую можно поместить монокристалл.

Целью изобретения является повышение точности измерения градиента температур и распределения теплового поля.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит источник 1 монохроматического излучения, фокусирующую линзу 2, дифракционную решетку 3, монокристалл 4, объектив 5, поляризатор 6, матрицу фотоприемников 7, блок 8 регистрации, н а грев а тель 9.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника фокусируется линзой 2 через дифракционную решетку 3, „„SU„„1589077 A 1

2 тур и распределения теплового поля. Для решения этой задачи просвечивают анизотропный монокристалл перпендикулярно его оптической оси излучением лазера через дифракционную решетку, посредством которой формируют множество коноскопических фигур от различных участков монокристалла. В процессе нагревания монокристалла регистрируют периодические изменения интенсивностей излучений в каждой коноскопической фигуре, вызванные движением изохром, и сравнивают их между собой, з»тем определяют смещение Л1 экстремальных значений периодов в каждых двух коноскопических фигурах, образованных от участков монокристалла, расположенных на расстоянии ЛХ друг от друга, и используют эти значения для определения градиент» температур. 1 ил. которая формирует шесть пучков приблизительно равной интенсивности на монокристалл 4. При прохождении излучения через монокристалл 4, объектив 5 и поляризатор 6 на экране формируется шесть коноскопических фигур, в центре каждой из которых устанавливаются фотосопротивления блока 8 регистрации, подключенные через усилители к самопишущему. прибору. При нагревании кристалла, например, излучением

ИК лазера, на самопишущем приборе фиксируются шесть синусоид периодических изменений интенсивности излучения в центре коноскопической фигуры. Сравнивая между .собой каждые две синусоиды, выделяют смещение Л1 экстремальных значений. Затем изме яют расстояние ЛХ между двумя участками монокристалла, от которых получены сравниваемые синусоиды. Предварительно измеряют температуру Т, соответствующую одному периодическому изменению интеklсивности излучения в центре коноскопиче1589077

Формула изобретения

Составитель В. Андрианов

Редактор Е. Копча Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 2532 Тираж 428 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Г1роизводственно-издательскии комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.. агарина,,1 1 ской фигуры при нагревании монокристалла в условиях отсутствия градиента (эта велиЧина постоянная для кристаллов одного вида и одного размера в направлении просвечивания). При этом в качестве нагревателя 9 используют трубчатую печь. Градиент температуры определяют из отношения МТ, /ЛХ.

При использовании скрещенных дифракционных решеток появляется возможность формирования любого заданного количества коноскопических фигур от различных участков монокристалла, обеспечивающих высоКую точность исследования распределения геплового поля в кристалле.

Предлагаемый способ может быть использован в очень широком диапазоне температур (от низких до температуры плавления кристалла) .

Преимущества предлагаемого способа

Позволяют использовать его как для исследования анизотропных монокрнсталлов, так и для исследования изотропных сред, в которые монокристалл может быть помещен.

Способ определения градиента температур в процессе изменения температуры анизотропных монокристаллов путем регистрации изменения геометрии коноскопической фигуры, сформированной от исследуемого монокристалла при просвечивании его сходящимся потоком когерентного монохроматического излучения, отличающийся тем, 5 что, с целью повышения точности измерения градиента температур и распределения теплового поля, одновременно формируют от различных участков монокристалла несколько коноскопических фигур, просвечивая его

1а перпендикулярно оптической оси, регистрируют периодические изменения интенсивностей излучения в каждой коноскопической фигуре, вызванные движением изохром, сравнивают между собой периодические изменения интенсивностей в каждых двух коноско15 пических фигурах, образованных от участков монокристалла, расположенных на расстоянии ЬХ относительно друг друга, выделяя величину смещения Ы экстремальных значений периодов, и определяют градиент температур между этими участками из отно20 шения

ar. г. дк где ҄— предварительно измеренная температура, соответствующая одному

25 периодическому изменению коноскопнческой фигуры при нагревании монокристалла в условиях отсутствия градиента температур.