Координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения

Координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения может быть использован в системах адаптивной оптики, в оптических следящих системах управления и самонаведения в качестве датчика положения изображения , в лазерной технике. Сущность координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения содержит плоскопараллельную равномерно поляризованную пластину с четырьмя электрически изолированными друг от друга электродами, причем каждый из электродов выполнен в виде гребенки с монотонно изменяющимся вдоль соответствующей координатной оси коэффициентом геометрического заполнения , где Si - площадь, занимаемая электродом площади S2 пироактивной пластины преобразователя, электроды расположены попарно на противоположных гранях пироактивной пластины, перпендикулярных ее полярной оси, причем электроды каждой пары образуют встречно штыревое соединение. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ся>ю 6 01 J 5/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899129/25 (22) 03.01.91 (46) 15.07.93. Бюл. М 26 (71) Научно-исследовательский институт информатики и систем управления МГТУ им.

Н.Э.Баумана (72) А.В,Еланцев, С.Б.Сорокоумов и

В.В.Маркелов (56) Новик В.К. и др. Пироэлектрические пре.образователи. М: "Coa. радио", 1979 г, с.46.

Авторское свидетельство СССР

N- 684339, кл. 6 01 J 5/58, 1979. (54) КООРДИНАТНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ

ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Использование: координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения может быть использован в системах адаптивной оптики, в оптических следящих системах управления и самонавеИзобретение относится к измерительной технике. а именно к координатно-чувствительным пироэлектрическим преобразователям излучения, работающим в широком спектральном диапазоне(от рентгеновского до дальней инфракрасной области) и обладающим зависимостью выходного параметра от положения проеци,руемого на преобразователь излучения и может найти применение в системах адаптивной оптики, в оптических следящих системах управления и самонаведения в качестве датчика положения иэображения, в лазерной технике, в частности для исследования пространственных характеристик лазерного излучения. Ж,, 1827552 А1 дения в качестве датчика положения изображения, в лазерной технике. Сущность; координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения содержит плоскопараллельную равномерно поляризованную пластину с четырьмя электрически изолированными друг от друга электродами, причем каждый иэ электродов выполнен в виде "гребенки" с монотонно изменяющимся вдоль соответствующей координатной оси коэффициентом геометриЯ1 ческого заполнения К -, где S> — площадь, 2 занимаемая электродом площади S2 пироактивной пластины преобразователя, электроды расположены попарно на противоположных гранях пироактивной пластины, перпендикулярных ее полярной оси, причем электроды каждой пары образуют встречно штыревое соединение, 2 ил.

° вй

ОО

На фиг.1 изображен координатно-чувст- 3

amentный пироэлектрический преобразо- «4 ватель; на фиг.2 — два возможных варианта (Я конфигурации электродов чувствительного (у элемента с указанием направления координатных осей Х и Y.

Координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения Ф

BbtAoRHeH в виде пластины 1 из равномерно поляризованного в вертикальном (фиг.1) направлении пироактивного материала с четырьмя электрически изолированными друг от друга электродами 2,3,4,5. Электроды 2,3 и 4 5 расположены попарно на противоположных гранях пироактивной пластины 1.

Каждый из электродов 2,3,4,5 выполнен в

1827552 виде "гребенки" с монотонно изменяющимся вдоль соответствующей координатной оси Х или Y коэффициентом геометрическо$1 го заполнения К=, который определяется

S2 как отношение площади Si, занимаемой электродом на элементарной площади Sz пироактивйой пластины 1. Причем, зубья одной "гребенки" расположены в промежутках между зубьями другой, расположенной на той же грани пластины 1.

Преобразователь работает следующим образом.

Регистрируемый поток излучения падает на одну из граней с электродами пластины 1. При этом размеры пятна излучения существенно превышают ширину зубьев

"гребенки".

В результате поглощения происходит локальный нагрев пироактивной пластины

1, что приводит к местному разориентированию части электрических диполей в пластине t. Это ведет к возникновению нескомпенсированных электрических зарядов и, как следствие, разности потенциалов между электродами 2,3,4,5.

Электрические сигналы на электродах

2,3,4,5 пропорциональны энергии излучения, поглощенной пироактивной пластиной

1 в объеме, лежащем под соответствующим электродом.

Поскольку эти сигналы зависят от перекрываемой пятном излучения площади соответствующего электрода 2,3,4 или 5, а площадь электродов 2,3,4,5 под пятном излучения в свою очередь зависит от положения пятна на пластине 1, эти сигналы характеризуют положение энергетического центра пятна излучения по координате Х и

У(фиг.1), При противоположных знаках зависимости коэффициентов геометрического заполнения К электродов 2-3 и 4-5 от координаты возможно увеличение крутизны координатной характеристики преобразователя и, как следствие, повышение точности определения координаты энергетического центра пятна излучения.

Выполнение электродов 2,3,4,5 в виде

"гребенки" с изменяющимися вдоль соот5 ветствующей координатной оси коэффициентом геометрического заполнения позволяет сформировать зону координатной чувствительности преобразователя произвольных размеров и увеличить тем са10 мым диапазон измерения координаты энергетического центра пятна излучения.

Изобретение выполняется следующим образом.

В качестве пироактивного материала

15 может быть использоьан, на ример, монокристалл триглицин сульфата. ниобата лития или керамики ТБК-3.

Экспериментальная проверка изобретения подтвердила увеличение диапазона

20 измерения координат энергетического центра пятна излучения.

Формула изобретения

Координатно-чувствительный пироэлектрический преобразователь излучения, 25 выполненный в виде плоскопараллельной равномерно поляризованной пироактивной пластины с четырьмя электрически изолированными друг от друга электродами, отличающийся тем, что, с целью

30 увеличения диапазона измерения координат энергетического центра пятна излучения за счет-расширения зоны координатной чувствительности преобразователя каждый из электродов выполнен в виде "гребенки"

35 с монотонно изменяющимся вдоль соответствующей координатной оси коэффициентом геометрического заполнения K- -. где

Si

Вг

Si — площадь, занимаемая электродом пло40 щадью Sz пироактивной пластины преобразователя, электроды расположены попарно на противоположных гранях пироактивной пластины, перпендикулярных ее полярной оси, электроды каждой пары образуют

45 встречно штыревое соединение.

1827552

BudA Риг. 7

Составитель Е.Аносова

Техред M.Моргентал Корректор M,Êåøåëÿ

Редактор В.Трубченко

Заказ 2353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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