Способ изготовления термочувствительного элемента

Способ изготовления термочувствительного элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для изготовления термочувствительных элементов, работающих в условиях воздействия внешних мощных электромагнитных полей. С целью обеспечения высокой термочувствительности осуществляют радиационное воздействие на рабочий участок волоконного световода и последующий ОТУИГ этого участка при температуре не ниже верхнего значения диапазона измеряемых температур . Термочувствительность элемента О,1 дБ/град. 2 ил.

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИЮИСТЬИЕСжИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) 4 А1 (51)5 С 03 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A IT0PCHOIU1Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4661616/33 (22) 10.03,89 (46) 07 ° 02 ° 91, Бюл. У 5 (71) Научно-исследовательский институт энергетики и автоматики AH УЗССР (72) И,И,Тринкин, Б.И,Исламов, P.В Абдулин, А.М.Стефанов и С.Л. Гурвич (53) 666.1.056(088.8) (56) Gottlieb М., Brandt G.Â. Тешреrature вепв1п8 in optical fibers

using cladding and jacket loss

effects.- Appl. Optics. 1981, v.20, У 22, с.3867-3869. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОЧУВСТ ВКГЕЛЬНОГО ЭЛЕИЕН ТА

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано дпя изготовления термочувствительных элементов, работающих в условиях воздействия внешних мощных электромагнитных полей.

Целью изобретения является обеспечения высокой термочувствительности элемента.

На фиг,l приведено устройстВо, реализующее предлагаемый способ; а на фиг.2 — зависимость фотопотока от температуры обработанного участка световода.

Способ заключается в том, что изготавливают волоконный световод, выбранный участок волоконного световода подвергают радиационному воздействию и затем отжигают при температуре не ниже верхнего значения рабочего диапазона температур. Радиационное воздействие на выбранный участок во(57) Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано для изготовления термочувствительных элементов, работающих в условиях воздействия внешних мощных электромагнитных полей. С целью обеспечения высокой термочувствительности осуществляют радиационное воздействие на рабочий участок волоконного световода и последующий отжиг этого участка при температуре не ниже верхнего значения диапазона измеряемых температур ° Термочувствительность элемента

0,1 дБ/град. 2 ил ° локонного световода приводит к обра- С зованию в цем радиационных дефектов.

В результате предварительной термической обработки облученного участка в волоконного световода нестабильные ©} в данном диапазоне температур радна- Я ционные дефекты отжигаются, н опти- ф ческое волокно может использоваться в качестве термодатчика. При нагревании обработанного таким образом участ- р ка волоконного световода в режиме термодатчика электроны, локализованные на стабильных (в данном диапазоне температур) радиационных дефектах, переходят в зону проводимости, т,е. в запрещенной зоне появляются ловушки, Причем, число свободных ловушек Ь увеличивается с увеличением темпера« туры, что приводит к увеличению интенсивности полосы поглощения. При охлаждении волоконного световода до температуры ниже некоторого критичес1625834 кого значения электроны, локализованные на радиационных дефектах, переходят в валентнук зону, что также ведет к увеличению интенсивности. поло5 сы поглощения

На фиг.2 приведена зависимость фототока I в КК-области спектра от температуры обработанного в соответствии с предлагаемы способом участка волоконного световода.

Устройство для изготовления термочувствительных элементов (фиг,1) содержит волоконный световод 1, участок 2 которого. выбран для использова- 15 ния в качестве термочувствительного элемента, атестованный источник 3 ионизирующего излучения, стабилизатор

4 режима работы лазерного излучателя 5, термостат 6, последовательно соединенные фотоприемник 7 и измеритель 8 фототока, последовательно соединенные датчик 9 температуры в термостате 6 н измеритель 10 выходного параметра датчика 9 ° 25

Предлагаемый способ изготовления термочувствительных элементов реализован следующим образом, Выбранный участок 2 волоконного световода 1 облучается в атестованном 30 источнике 3 ионизирующего излучения.

Доза облучения рассчитывается по стандартной методике, соответствующей виду используемого излучения.

Затем производится предварительный термический отжиг участка 2 световода.1 ° С этой целью световод псдключяется одним концом к выходу лазерного излучателя 5, другим — к входу фотоприемника 7 a его участок 2 помещает-40 ся в термостат 6. Температура среды в камере 6 устанавливается постоянной

Ю и не ниже верхнего значения диапазона измеряемых температур, что определяется с помощью датчнка 9, термо- 45 чувствительный элемент которого находится в камере 6, и прибора 10. Лазерный излучатель 5 создает на входе световода световой поток постоянной энергии, что осуществляется с помощью стабилизатора 4. Стабилизация энергии светового потока обеспечивает необходимую точность соответствия энергии на выходе световода температуре.

Световой поток с выхода поступает на вход фотоприемника 7, на выходе которого формируется электрический сигнал (ток или напряжение), величина которого пропорциональна оптической плотности волокна и регистрируется прибором 8 ° В процессе отжига величина светового потока на выходе световода увеличивается, однако скорость изменения с течением времени убывает. Процесс изготовления термочувствительного элемента считается законченным, когда скорость изменения величины светового потока на выходе становится практически равной нулю, и чем можно судить по показаниям прибора 8 °

Характеристика полученного термочувствительного элемента определяется следующим образом.

В камере 6 последовательно устанавливаются различные значения рабочего диапазона температур, которые фиксируются с помощью датчика 9 и прибора 10 ° Для каждого значения температуры посредством фотоприемника 7 и прибора 8 регистрируется величина светового потока на выходе светов ода.

Для изготовления термочувствительного элемента по предлагаемому способу используют волоконный световод типа ИВО-1 ° Облучение проводят в кана ле гамма-установки бассейного типа с сухим каналом„ прн этом мощность экспозиционной дозы составляет

2800 P/c время облучения 360 с, длина облучаемого участка 10 м, Отжигпроводят в лабораторном термостате о при 110 С, при этом в качестве лазерного излучателя используют электронно-квантовый преобразователь ИЛПН301-1 фотоприемника — фотодиод

ФД 256 н усилитель фототока с линейной характеристикой усиления, измерителя фототока — вольтметр универсальный В7-21, датчика температуры - терморезнстор ТП 033-03, измерителя вы ходного параметра датчика — вольтметр В7-27.

Экспериментальные исследования полученного термочувствительного элемента показывают (фнг.2), что в диапазоне температур 0-100 С значение фототока 1 на выходе фотоприемника изменяется в 3 раза или на 10 дБ, Таким образом, в силу линейности ха» рактеристики усиления фототока термочувствительность полученного элемента составляет 0,1 дБ/град. В известном способе при аналогичных условиях измерения температурной характеристики

5 термоч вствительность составляет

8 ° l0 дБ/град.

Формул а из обре те ни я

l 625834 6 что, с целью обе спечення высокой термочувствнтельности элемента, участок волоконного световода подвергают

5 радиационному воэдействию и затем отхигают при температуре не нике верхнего значения рабочего диапазона температур.

Способ изготовления термочувствительного элемента из волоконного световода, отличающийся тем, 4,0

3i0 а,о

1,0

Т,С

40

Фиг: Р

Составитель Г,Буровцева

Текред Л. Олийнык. Корректор М.Самборская

Редактор Н.Гунько

Заказ 258 Тирах 302 .Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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