Способ измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения

 

Изобретение относится к мультиплексным способам измерения пространственного распределения интенсивностей электромагнитного излучения. Цель изобретения - упрощение процесса измерения и увеличение пространственного разрешения , расширение спектральной области применимости способа в сторону длинных волн и повышения информативности способа при измерении излучения с четным пространственным распределением интенсивности . Для этого используют для операций кодирования и преобразования в электрический сигнал стационарный эффект Джозефсона. В качестве параметров кодирующего преобразования выбирают пространственные частоты зависимости плотности джозефсоновского тока от координат в плоскости перехода Джозефсона, а в качестве взаимооднозначного декодирующего преобразования применяют интегральное преобразование Фурье. Регистрируемое излучение направляют нз часть или всю поверхность барьера перехода Джозефсона или одного из сверхпроводящих электродов перехода Джозефсона. 4 з.п.ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s О 01 J 5/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4036988/25 (22) 18.03,86 (46) 23,11,91. Бюл. М 43 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) Ю.Я.Дивин (53) 621.384.3 (088,8) (56) бурлак Л.Ф.Мозаичные ИК датчики.—

Радиоэлектроника за рубежом, Обзоры.

1985, вып.5, с,1 — 11.

; Davles D.NI. Spatially muitlplexed

infrared camera. — l0SA, 1975, v 65, М 6, р.

707 †7. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к мультиплексным способам измерения пространственного распределения интенсивностей электромагнитного излучения, Цель изобретения — упрощение процесса измерения и

Изобретение относится к мультиплексным способам измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения.

Цель изобретения — упрощение процесса измерения и увеличение пространственного разрешения, а также расширение спектральной области применимости способа в сторону длинных волн и повышение информативности способа при измерении излучения с четнь|м пространственным распределением интенсивности.

„„ЯЛ ÄÄ 1693399 A1 увеличение пространственного разрешения, расширение спектральной области применимости . способа в сторону длинных волн и повышения информативности способа при измерении излучения с четным пространственным распределением интенсивноси. Для этого используют для операций кодирования и преобразования в электрический сигнал стационарный эффект Джозефсона. В качестве параметров кодирующего преобразования выбирают пространственные частоты зависимости плотности джозефсоновского тока от координат в плоскости перехода Джозефсона, а в качестве взаимооднозначного декодирующего преобразования применяют интегральное преобразование Фурье, Регистрируемое излучение направляют на часть или всю поверхность барьера перехода Джозефсона или одного из сверхпроводящих электродов перехода Джозефсона. 4 з.п,ф-лы, 2 ил.

На фиг. 1 представлена схема измерения четного пространственного распределения интенсивности электромагнитного .злучению с помощью перехода Джозефсона, на фиг. 2 — схема измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения, имеющего произвольный вид, с помощью перехода

Джозефсона с попупроводниковым барьером.

Схема измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения включает переход Джо1693399 зефсона с электродами 1 и 2, барьером 3, маской 4 и устройствами управления переходом и обработки сигнала (не показаны).

Способ измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения основан на взаимодействии пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения с пространственно-периодическим распределением токов, возникающем в джозефсоновских переходах при приложении магнитного поля, Для осуществления этого взаимодействия излучение с распределением интенсивности W(X,Y) можно направить на один из электродов джозефсоновского перехода, В этом случае излучение с частотами т > 2 Л/h, где .2Лэнергетическая щель сверхпроводящего пленочного электрода, h — постоянная Планка, вызывает разрыв куперовских пар и образование неравновесных квазичастиц.

Если длина диффузии LD квазичастиц будет меньше характерных масштабов А изменения W(X,Y), то распределение плотности п(Х,Y) неравновесных квазичастиц будет прямо пропорционально распределению интенсивности й/(ХУ) излучения, Это справедливо в случае малых интенсивностей И/.

Появление неравновесных квазичастиц приведет к изменению пространственного распределения энергетической щели h(X, Y) в электроде и, соответственно, к изменению

Л)с {X Y ) критической плотности джозефсоновскога тока. Характерные масштабные изменения Л(Х,Y) и Л)с { Х, Y ) значительно меньше диффузионных длин Lo, и поэтому изменение плотности тока

A)< {X, Y ) будет прямопропорционально

W(X,Y), если Ln< Л1,Излучение может вызвать также изменение температуры дТ{ Х, / ) электрода перехода и, соответственно, изменение критической плотности

Л)с(Х, Y) дТ(Х, Y) W(X, Y), Изменение

Л)с(ХУ) будет пропорционально VV(X, Y), если длина теплопроводности g в пленке будет меньше характерного масштаба

Ж изменения W(X,Y).

Если излучение с распределением

W(X,Y) направить на барьер перехода, то изменение Л)с(Х, Y) будет пропорционально

М/(ХУ), если если характерный размер неоднородностей барьера, вызванных излучением, не будет превосходить характерных масштабов изменения W(X,Y). В обоих случаях пространственное распределение интенсивности ЧЧ(ХУ) преобразовывается в изменение пространственного распределения критической плотности тока Л)с(Х,У) джозефсоновского перехода. Применяя преобразование Фурье к экспериментально измеренной зависимости изменения критического тока Ас от магнитного поля, можно получить четную часть изменения распределения плотности критического тока перехода, что в случае четного пространственного распределения интенсивности 1Яч ;(Х,Y), как это бывает, например, в лазерных пучках, в резонаторах и в световодах, дает искомое распределение W(X,Y). В случае произвольного распределения М/(Х,Y) излучение с искомым распределением можно подать лишь на одну половину перехода„и тогда произвольное распределение

Л)с(Х, Y), вызванное W(X, Y), можно восстановить по формуле, Vl(X, Y) 1-Ë1,(X y) = хso 4r

f f с К» б К Д/с (Кх КУ ) 2л (кх х + кУ У ) — СО

r I) 20

К = — Н у, Ку = Н», (Ьо =2,07 10 Ic GM б — 7 ., г

Фц " х Фо

I — квант магнитного потока;

Нх, Ну — компоненты напряженности магнитного поля;

d — глубина проникновения магнитного поля в переход

Т.е. по измеренной зависимости Л1с(Кх, Ку) восстановить произвольное искомое прост. анственное распределение W(X,Y) электромагнитного излучения.

Разрешение в способе определяется характерными пространственными масштабами модуляции джозефсоновских токов диффузии квазичастиц. Эти характерные масштабы не связаны с какими-либо геометрическими размерами и могут быть сделаны малыми, в том числе и меньше длины волны

il излучения.

Когда излучение направляют на один из электродов перехода, способ может использоваться в области более длинных волн; так как нет дифракционных ограничений на длину волны, а используемые сверхпроводящие переходы являются фотоприемниками для излучения с частотами 2 Л/h, величины же энергетических щелей 2Л сверхпроводников соответствуют субмиллиметровому диапазону, Вследствие использования для операций кодирования и преобразования в электрический сигнал стационарного эффекта

Джозефсона исключается необходимость магнитным полем и масштабами фотоэлектрических процессов в сверхпроводящих

40 электродах, имеющими размеры длины

16933Г= 9 использования операции оптического кодирования с помощью механически перемещаемого набора оптических масок. что упрощает способ, так как разрешение в способе определяется малыми масштабами изменения фотоэлектрических и магнитных явлений в джозефсоновских переходах, то оно выше, а повышение разрешения, как и продвижение в более длинноволновую область, повь ГГ.ает информативность измерений, Формула изобретения

1, Спосоо измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения, включающий преобразование пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения в электрический сигнал с помощью кодирующего преобразования, изменение параметров кодирующего преобразования, измерение электрического сигнала как функции параметров кодирующего преобразования и определение пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения путем применения взаимооднозначного декодирующего преобразования к измеренной зависимости электрического сигнала от параметров кодирующего преобразования, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и увеличения пространственного разрешения, кодирование пространственного распределения и его преобразование в электрический сигнал осуществляют с помощью стационарного эффекта Джозефсона, в качестве измеряемого электрического сигнала выбирают изменение максимального джозефсоновского тока перехода под действием излучения, а в качестве параметров кодирующего преобразования выбирают пространственные частоты Кх, Ку зависимости плОтнОсти джоэефсоновскОГО тока jc(X,Y) от координат Х,У в плоскости перехода Джоэефсона, при эом исследуемое излучение направляют на переход Джо5 эефсс".,а с размерами, не превосходящими глубины проникновения магнитного поля в переход Джоэефсона, изменяют с помощью магнитного поля пространственные частоты

Kx, Kv от 0 до величины, обратной требуе10 мому пространственному разрешению, измеря,от изменение Л I< максимального джоэефсоновского тока под действием излучения с искомым пространственным распределением интенсивности как функцию

15 пространственных частот Кх, Kv, а в качестве взаимооднозначного декодирующего преобразования используют интегральное преобразование Фурье, 2. Способ по п.1, отличающийся

20 тем, что излучение направляют на часть барьера перехода Джозефсона.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения спектральной области применимости способа в сторону

25 дликных волн, излучение направляют на часть одного из сверхпроводящих электродов перехода Джозефсона.

4. Способ по и 1, отличающийся тем, что, с целью повышения информатив30 кости способа при измерении излучения с четн ым пространственн ым расп ределением интенсивности, излучение направляют на всю поверхность барьера перехода Джоэефсона.

35 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности способа при измерении излучения с четным пространственным распределением интенсивности, излучение направляют

40 на Bclo поверхность одного из сверхпроводящих электоодов перехода Джозефсона.

1693399

Составитель Г. Плешков

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор О, Хрипта

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

Заказ 4068 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Способ измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения Способ измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения Способ измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения Способ измерения пространственного распределения интенсивности электромагнитного излучения 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для регистрации изобретений и может быть использовано для преобразования визу ал ьной информации в информацию, воспринимаемую путем осязания

Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения - расширение измеряемых значений расходимости и повышение точности измерений

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к технике регистрации пространственного распределения инте Ьивности электромагнитного излучения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вращающихся объектов, преимущественно температуры, скорости и амплитуды радиальных биений

Изобретение относится к ичмернтельной технике, Цель изобретения - увеличение количества измеряемых параметров излучения и обеспечение рочможности дистанционных нзмепенчй

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к радиационной пирометрии, и может найти применение в энергетике для определения температуры угольных частиц в процессе горения и газификации

Изобретение относится к области пирометрии и может быть использовано для определения коэффициентов излучательной способности и температур тел

Изобретение относится к физике плазмы, а именно к способам измерения электронной температуры плазмы, создаваемой лазерным излучением на мишенях из проводников

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам и устройствам для определения коэффициентов излучательной способности внутренних поверхностей неоднородно нагретой полости, и может быть использовано в металлургической, химической, электронной, авиационной и других отраслях промышленности
Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, в частности к ИК термографии (или тепловидению)

Пирометр // 2437068
Изобретение относится к технике измерения физической температуры объекта по его тепловому радиоизлучению

Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в измерительной технике, автоматике и оптической электронике

Изобретение относится к технике измерений, в частности к измерению спектральных характеристик оптического излучения, например ширины спектральной линии лазерного излучения

Изобретение относится к технической физике, в частности к методам измерения временных параметров лазерных импульсов, например, в системах контроля особо точных дальномерных систем
Наверх