Способ модуляции излучения

Способ модуляции излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1Е (И) I.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 728166 (21) 3247723/18-25 (22) 11.02.81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72)М. В. Балаханов и В. И. Пустовойт (53) 621 ° 386 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 728166, кл. Я 21 К 1/06, 1980 (прототип). (54ЯФ CIIOCOB МОДУЛЯЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ по авт. св. Р 728166, о т л и ч а ю-, ц и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в: качестве промодулированного пучка используют сателлит дифракционного максимума, монокристалл облучают световым излучением источника с перестраиваемой длиной волны, диапазон перестройки которого охватывает ширину запреценной зоны монокристалла, и управляют длиной волны и/или интенсивностью сватового излучения.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юц и и с я тем, что монокристалл помещают во внешнее магнитное поле, направление которого перпендикулярно направлению п .лложения к монокри- сталлу электрического поля.

1010661

Изобретение относится к средствам управления коротковолновым электромагнитным излучением-и медленными нейтронами. Оно может быть использовано в области передачи и обработки информации, в рентгеновской, гамма- и нейтронйой спектроскопии, микроскопии и телевидении, а также экспериментальной технике.

По основному авт. св. Р 728166 известен способ модуляции излучения, в котором осуществляется модуляция интенсивности излучения путем изменения условий прохождения или отражения излучения от монокристаллического материала при приложении к нему е5 электрического поля. В .качестве монокристаллического материала исполь- зуют полупроводник или полуметалл с концентрацией носителей в зоне прово- димости не менее 10 см з, к которо- 20 му прикладывают электрическое поле, величина напряженности которого выбрана не меньшей, чем Vz /p, где Vs— фазовая скорость звука в монокристал. лическом материале в направлении при. 25 ложения электрического поля, pl — подвижность носителей в зоне проводи, мости. Амплитуда электрического поля выбрана такой, что скорость дрейфа носителей в этом поле больше фавовой скорости звука. При этих усло.—

:виях за счет электрон-фононного взаимо действия возбуждается генерация акустических фононов, поэтому экспоненциально возрастает среднеквадратичное значение амплитуды колебаний ре шетки, что описывается увеличением фактора Дебая-Уоллера и приводит к резкому уменьшению структурного дифракционного максимума (1J .

Известный способ обеспечивает 40 только амплитудную модуляцию интенсивности проходящего или отражающего излучения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа. 45

Поставленная цель достигается тем что согласно способу модуляции излучения в качестве промодулированного пучка используют сателлит дифракци онного максиму:. а, монокристалл облу- 50 чают световым излучением источника с перестраиваемой длиной волны, диапазон перестройки которого охватывает

1ширину запрещенной зоны монокристалла, и управляют длиной волны и/или интенсивностью светового излучения.

Кроме того, монокристалл помещают во внешнее. магнитное поле, направление которого перпендикулярно направлению приложения к монокристаллу электрического поля.

Способ осуществляют следующим об- разом. Используют монокристалл полупровод ника или полуметалла с концентрацией 65

2 носителей в зоне проводимости не менее 10 см, к которому с помощью нанесенным на концы кристалла контактов от внешнего источника приложе но электрическое поле. Амплитуда его . выбрана такой, что скорость дрейфа носителей в этом поле больше фазовой скорости звука..Благодаря электронфонониому взаимодействию возбуждается генерация акустических фононов. Излучение, направленное на кристалл под углом Брэгга, претерпевает дифракцию двух типов: без взаимодействия с фононом, которая дает структурные дифракционные максимумы, и включающую взаимодействие с фононом, которая дает сателлиты структурных дифракционных максимумов в направлениях, отличных от направления дифракционного максимума.

В предлагаемом способе расширение функциональных возможностей осуществляется благодаря использованию свойств сетеллита, заключающихся в том, что с помощью изменения концентрации носителей в зоне проводимости можно -управлять положением сателлита, Изменение концентрации носителей реализуют путем облучения фоточувствительного полупроводника излучением источника света. Задавая дискретно или непрерывно изменение интенсивности или длины волны света, реализуют дефлектор или сканер.

В случае приложения поперечного магнитного поля,. применяемого при подвижностях носителей больше .10 В см . с, оптимизируется процесс генерации фононов за счет уменьшения -длины свободного пробега носителей;

Нижняя граница величины магнитного псля определяется при этом условием се 1, где 0 — волновой вектор фонона. Одновременно в магнитном поле улучшается охлаждение материала за счет термомагнитного эффекта, что существенно, так как при сканировании на большие углы возрастает джоулев нагрев кристалла. В условии, определяющем электрическое .поле, в этом варианте подвижность заменяется на эффективную подвижность, а скорость звука есть скорость звука в направле нии дрейфа носителей.

Сателлит может быть выделен, например, с помощью диафрагмы или дополнительного отверстия, выполненного под соответствующим углом и дополнительного регистрирующего устройства. Средством выделения саттелита при дифракции мессбауэровского излучения может служить гамма-резонансный спектрометр. Регистрация сателлита может осуществляться фотопленкой, вадиконом, ПЗЭ-структурой де

Угол, на который отклоняется сателлит относительно структурного

1010б61

Составитель К. Кононов

Редактор Н. Стацишина Техред Т.Маточка .Корректор. A. Гриценко

Заказ 2496/40 Тираж 425 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал. ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 максимума для концентрации носителей 10 -. 10 8 см, при Т-300 К меняется от угловых секунд до нескольких градуоов. Задавая значения концентра ции носителей, можно получить необходимые углы отклонения. В качестве . материала монокристалла можно.исполу, эовать полупроводники германий,крем ний, висмут или соединения An >Mt

А ц В, Ац В, например,ХвбЬ,40Ае;.

3nSbюХэ0 CdЬвюCd6. Для получения не ig обходимой фоточувствительности они могут быть легированы примесями.

При использовании материалов с подвижностью носителей больше

104 .В см с для обеспечения оптимальных условий генерации -и одновременного улучшения теплового режима прикладывают внешнее магнитное поле напряженностью 1-10% к G. Направление магнитного поля выбирают перпендикулярным направлению электричес кого поля, а дрейф носителей и генерация фононов происходят в третьем направлении.

Для получения двухкоординатного сканирования и двумерного отображения информации можно использовать второй монокристалл, установленный под углом Брэгга относительно струк турного дифракционного максимума пер -. вого монокристалла, а средства управления положением сателлита, например источники светового излучения, и средства управления интенсивностью излучения могут быть как независимыми, так и объединенными. Например, один источник излучения может иметь два пучка, направленных через раздельные модуляторы на монокристаллы.

Модуляторы могут быть синхронизированы.

Осуществление сканирования рентге-. новского излучения с одновременной его модуляцией, позволяет увеличить емкость каналов передачи, записи и обработки информации.

Использование предлагаемого изобретения в рентгеновской микроскопии и телевизионной рентгеновской техни ке позволяет улучшить разрешаюшую способность и точность измерений.