Тепловой приемник излучения
Патент 853422
Авторы
Классы МПК
Тепловой приемник излучения
Иллюстрации
Реферат
и i1 853422
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11.79 (21) 2838926/18-25 (51) М, Кл.з
С 01J 5/20 с присоединением заявки №
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опуб>ликовано 15.09.82. Бюллетень № 34 (53) УДК 543.42 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания (72) Лвторы изобретения
>вна
Л. С. Кременчугский, В. Б. С
Институт физики АН (71) Заявитель (54) ТЕПЛОВОЙ ПР
je г <1
Изобретение относится к аппаратуре для измерения характсристик радиационных потоков, а именно к приемникам излучения, предназначенным для измерения энергии и мощности потоков излучения, и мо>кет быть использовано в приборах и системах спектрометрии, радиометрии, пирометрии.
Известен измеритель излучения (1), представляющий собой черное тело, выполненное в виде сферического конденсатора из пироактивной керамики.
Известен также индикатор инфракрасного излучения, в котором используется полимер с пироэлектрическими свойствами
:(2). Он имеет чувствительную к инфракрасному излучению пленку из полимерапироэлектрика, два тонких электрода из прозрачного для инфракрасного света материала, прокладку из изолирующего материала, поверхность которого покрыта проводящей пленкой, соединенной с электродами с помощью связующего вещества, металлическую пластину с отверстием, соединяемую с другой поверхностью проводящей пленки, электрический проводник, соединяемый одним из концов с другим электродом.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является приемник
i..
1 1
ИЕМНИК ИЗЛУЧЕНИЯ излучения, содер>кащий чувствительный элемент из тсрмочувствительного диэлсктрика, имеющего проводящие покрытия, электрически соединенные с электродами, в подложке (основании) которых выполнено сквозное отверстие, над которым располо>кен диэлектрик (3).
Однако эти устройства обладают чувствительностью только со стороны отверстия
10 в металлической пластине.
Цель изобретения — получение одинаковой чувствительности теплового приемника к излучению с двух противоположных сторон.
15 Эта цель достигается тем, что в приемнике излучения, состоящем из чувствительного элемента, имеющего форму плоскопараллельной пластины, электродов и поглощающего покрытия, последнее нанесено
20 на обе стороны чувствительного элемента, толщина которого не превышает
25 где 1 — толщина чувствительного элемента;
/в — коэффициент температуропроводности материала чувствительного элемента;
f — частота модуляции излучения, 3
На чертеже изображен тепловой приемник излучения.
Тепловой приемник излучения состоит из плоскопараллельной пластины 1 из термочувствительного диэлектрика, например пнроэлектрика, покрытой с двух сторон электродами 2 и 3, на которые нанесены поглощающие покрытия 4 и 5.
Работает приемник следующим образом, Потоки излучения W> и Wq, падающие на приемник с двух противоположных сторон, поглощаются покрытиями 4 и 5, изменяя их температуру и температуру термочувствительного диэлектрика 1, что приводит к изменению разности потенциалов между его поверхностями и соответственно между электродами 2 и 3. Электрический сигнал, возникший на электродах, снимается с электродов любым известным способом (пайкой, прижимным контактом и т. д.).
Для того чтобы равные потоки излучения
W> и Wz давали эквивалентные электрические сигналы, необходимы следующие условия; эквивалентность условий теплообмена с двух противоположных сторон приемника и однородность тепловых и электрических свойств по толщине термочувствительного диэлектрика.
При выполнении этих условий равные потоки излучения приведут к равным приростам температуры чувствительного элемента, а равные приросты температуры приведут к возникновению равных напряжений сигналов.
В реальных конструкциях затруднено выполнение этих условий. Чтобы устранить влияние неэквивалентности условий теплообмена, необходимо, чтобы толщина чувствительного элемента была намного меньше длины температурной волны в нем
>r = /
В этом случае время прохождения температурной волны намного меньше полупериода модуляции излучения. Благодаря этому чувствительный элемент прогревается равномерно, температуры его противоположных поверхностей равны и не зависят от того, с какой стороны падает излучение. Кроме того, при равномерном прогреве всего чувствительного элемента неоднородности его свойств одинаковым
853422 образом сказываются на величинах сигналов, возникающих при облучении приемника с противоположных сторон. Таким образом, для получения одинаковой чувствительности к излучению с двух противоположных сторон толщина чувствительного элемента должна быть намного меньше длины температурной волны в нем
«< у
Использование приемника в устройствах, где требуется одновременно измерять энергетические характеристики радиационных потоков, действующих одновременно с двух противоположных сторон, дает возможность сократить число элементов устройства и упростить его схему. Замена системы из двух известных приемников и двух
gp усилительных каскадов в дифференциальном радиометре на предлагаемый тепловой приемник излучения дает экономический эффект 5 тыс. руб. в год на одну установку.
Формула изобретения
Тепловой приемник излучения, состоящий из чувствительного элемента, имеющего форму плоскопараллельной пластины, электродов и поглощающего покрытия, отличающийся тем, что, с целью получения одинаковой чувствительности к излучению с двух противоположных сторон, поглощающее покрытие нанесено на обе стороны чувствительного элемента, толщина которого не превышает
=V-:, где 1 — толщина чувствительного элемента;
Й вЂ” коэффициент температуропроводности материала чувствительного элемента;
4 f — частота модуляции излучения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1, Авторское свидетельство СССР
pp № 187357, кл. G 01J 5/00, 1966, 2. Патент Франции № 2111720, кл. GOIJ
5/20, опублик. 1972.
3. Патент Франции № 2192301, кл. G 011
5/20, опублик. 1974 (прототип).
85$422
Составитель Н. Дроздова
Телред А. Камышникова
Редактор Л. Утехина
Корректор Л. Орлова
ППП,Патент
Заказ 2009 Изд. № 217 Тираж 60 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5