RU2614660C1

RU2614660C1 - Device for detecting non-homogeneities on flat faces of conducting similar product flow in infrared radiation

Info

Publication number: RU2614660C1
Application number: RU2016115642A
Authority: RU
Inventors: Алексей Константинович Никитин; Герман Николаевич Жижин; Татьяна Александровна Рыжова
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-03-28

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device comprises a source of p-polarized monochromatic radiation, two elements of converting radiation into PEW, a radiation receiver disposed in the environment on the incidence plane, and a measuring device registering the electrical signals incoming from the receiver. Herewith both converting elements are formed as segments of the cylinders, the central angle of which is not less than 45°, the axis are oriented perpendicular to the incidence plane, and the convex surfaces are capable of directing the PEW and have an arc length in the cross-section less than the PEW propagation length.

EFFECT: reducing the duration of measurements and improving their accuracy.

2 dwg

Description

Изобретение относится к оптическим методам контроля качества поверхности металлов и полупроводников, а именно к инфракрасной (ИК) амплитудной рефлектометрии, в которой взаимодействие зондирующего излучения с поверхностью опосредовано поверхностной электромагнитной волной (ПЭВ), возбуждаемой падающим излучением и направляемой поверхностью, и может найти применение в микроэлектронике при производстве металлизированных подложек микросхем, в лазерной технике при изготовлении металлических зеркал, в высокотехнологическом производстве для контроля качества металлических изделий и металлизированных материалов различного специального назначения.The invention relates to optical methods for monitoring the surface quality of metals and semiconductors, namely to infrared (IR) amplitude reflectometry, in which the interaction of the probe radiation with the surface is mediated by a surface electromagnetic wave (SEW) excited by incident radiation and a guided surface, and can be used in microelectronics in the production of metallized microcircuit substrates, in laser technology in the manufacture of metal mirrors, in high-tech industries e for quality control of metal products and metallized materials for various special purposes.

Одна из основных областей применения ИК ПЭВ - абсорбционная спектроскопия поверхности твердого тела, в которой мерой поглощения излучения поверхностью является длина распространения ПЭВ, определяемая путем промера интенсивности поля ПЭВ вдоль ее трека [1].One of the main fields of application of IR SEW is absorption spectroscopy of a solid surface, in which the measure of absorption of radiation by a surface is the SEW propagation length, determined by measuring the intensity of the SEW field along its track [1].

Известно устройство, реализующее оптический способ индикации конденсата на зеркальных металлических поверхностях посредством ИК ПЭВ [2]. Устройство содержит источник p-поляризованного монохроматического излучения, призменный элемент преобразования излучения в ПЭВ, удаленный от него вдоль трека ПЭВ на макроскопическое (по сравнению с длиной волны λ излучения) расстояние призменный элемент преобразования ПЭВ в объемную волну, размещенный в окружающей среде приемник излучения, измерительный прибор, регистрирующий поступающие от приемника электрические сигналы, и холодильник, приведенный в тепловой контакт с металлическим образцом и охлаждающим его до точки росы. Основными недостатками известного устройства являются невозможность контролировать всю поверхность грани образца, а также низкое соотношение сигнал/шум, что обусловлено порождением веера паразитных объемных волн на элементах преобразования.A device is known that implements an optical method for indicating condensate on mirrored metal surfaces by means of IR sew [2]. The device contains a source of p-polarized monochromatic radiation, a prismatic element for converting radiation into a SEW, remote from it along the SEW path at the macroscopic (compared to the wavelength λ radiation) distance of the prismatic element for converting SEWs into a body wave, a radiation detector located in the environment, measuring a device that registers electrical signals coming from the receiver, and a refrigerator brought into thermal contact with a metal sample and cooling it to the dew point. The main disadvantages of the known device are the inability to control the entire surface of the face of the sample, as well as the low signal to noise ratio, due to the generation of a fan of spurious body waves on the conversion elements.

Известно устройство, реализующее оптический способ изучения и контроля качества поверхности заготовок микросхем с использованием ПЭВ ИК-диапазона [3]. Устройство содержит источник p-поляризованного монохроматического излучения, поворотный предметный столик для размещения на нем объекта исследований, призменный элемент преобразования излучения в ПЭВ, удаленный от него вдоль трека ПЭВ на макроскопическое (по сравнению с λ) расстояние призменный элемент преобразования ПЭВ в объемную волну, размещенный в окружающей среде приемник излучения, измерительный прибор, регистрирующий поступающие от приемника электрические сигналы, и компьютер для накопления и обработки данных, поступающих от приемника. Устройство позволяет зондировать контролируемый участок поверхности заготовки микросхемы пучком ПЭВ, проходящим через участок в различных направлениях, что делает возможным оконтуривание неоднородности. Основными недостатками известного устройства являются большая продолжительность измерений, низкое соотношение сигнал/шум, необходимость тщательной юстировки элементов схемы при смене объекта исследований.A device is known that implements an optical method for studying and controlling the quality of the surface of blanks of microcircuits using infrared sew-band [3]. The device contains a source of p-polarized monochromatic radiation, a rotary stage for placing the object of research on it, a prismatic element for converting radiation into a SEW, a prismatic element for converting SEWs into a body wave located at a macroscopic (as compared to λ) distance from it, located in the environment, a radiation receiver, a measuring device that registers electrical signals coming from the receiver, and a computer for the accumulation and processing of data received about receiver. The device allows you to probe a controlled area of the surface of the workpiece microcircuit PEV beam passing through the site in different directions, which makes it possible to contour the heterogeneity. The main disadvantages of the known device are the long duration of the measurements, the low signal to noise ratio, the need for careful adjustment of circuit elements when changing the object of research.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, реализующее способ локализации неоднородностей плоской металлической поверхности в ИК излучении [4]. Известное устройство содержит источник p-поляризованного монохроматического излучения, апертурный элемент преобразования излучения в пучок ПЭВ, перемещаемую вдоль трека пучка плоскую матрицу приемников излучения и устройство обработки поступающих с матрицы электрических сигналов. Смещая матрицу вдоль трека, регистрируют распределение поля ПЭВ над контролируемым участком поверхности; вариации распределения позволяют оконтурить неоднородность в направлении распространения ПЭВ. Переместив элемент преобразования на противоположную сторону грани образца и выполнив аналогичные измерения, определяют местоположение второй половины границы неоднородности. Основными недостатками устройства-прототипа являются большая продолжительность измерений, низкая точность локализации неоднородностей из-за перекрытия объемных волн, порождаемых при дифракции ПЭВ на крае неоднородности, необходимость тщательной юстировки элементов схемы при смене объекта исследований.The closest in technical essence to the claimed device is a device that implements a method for localizing inhomogeneities of a flat metal surface in infrared radiation [4]. The known device comprises a source of p-polarized monochromatic radiation, an aperture element for converting radiation into a PEV beam, a flat matrix of radiation receivers moved along the beam track, and a device for processing electric signals coming from the matrix. By shifting the matrix along the track, the distribution of the SEW field over the controlled surface area is recorded; distribution variations allow to outline the heterogeneity in the direction of propagation of sew. By moving the transformation element to the opposite side of the sample face and performing similar measurements, determine the location of the second half of the heterogeneity boundary. The main disadvantages of the prototype device are the long duration of measurements, the low accuracy of localization of inhomogeneities due to the overlap of body waves generated by diffraction of surface electromagnetic waves at the edge of heterogeneity, the need for careful alignment of the circuit elements when changing the object of study.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является уменьшение продолжительности измерений и повышение их точности.The technical result to which the invention is directed is to reduce the duration of measurements and increase their accuracy.

Технический результат достигается тем, что устройство для обнаружения неоднородностей на плоских гранях потока однотипных проводящих изделий в инфракрасном излучении, содержащее источник p-поляризованного монохроматического излучения, элемент преобразования излучения в ПЭВ, приемник излучения, размещенный в окружающей среде в плоскости падения, и измерительный прибор, регистрирующий поступающие от приемника электрические сигналы, дополнительно содержит еще один элемент преобразования излучения в ПЭВ, причем оба элемента выполнены в виде сегментов цилиндров, центральный угол которых не меньше 45°, оси ориентированы перпендикулярно плоскости падения, а выпуклые поверхности способны направлять ПЭВ и имеют длину дуги в поперечном сечении меньше длины распространения ПЭВ; кроме того, устройство содержит лентопротяжный механизм для последовательного перемещения изделий перпендикулярно плоскости падения.The technical result is achieved by the fact that a device for detecting inhomogeneities on the flat faces of the flow of the same type of conductive products in infrared radiation, containing a source of p-polarized monochromatic radiation, an element for converting radiation into a SEW, a radiation detector placed in the environment in the plane of incidence, and a measuring device, recording electrical signals received from the receiver, additionally contains another element for the conversion of radiation into SEW, both elements being made in the form of cylinder segments, the central angle of which is not less than 45 °, the axes are oriented perpendicular to the plane of incidence, and convex surfaces are able to direct the SEW and have an arc length in the cross section less than the propagation length of the SEW; in addition, the device comprises a tape drive for sequentially moving products perpendicular to the plane of incidence.

Уменьшение продолжительности измерений достигается в результате: 1) неподвижности обоих элементов преобразования (излучения источника в ПЭВ и ПЭВ в объемную волну), что позволяет исключить их юстировку при контроле каждого следующего изделия; 2) дистанцированности обоих элементов преобразования на макроскопическое расстояние от контролируемых изделий, что снижает требование к точности установки изделий и обеспечивает бесконтактность измерений; 3) применения лентопротяжного механизма для последовательного экспонирования изделий под пучок зондирующего излучения. Возможность макроскопического дистанцирования элементов преобразования от контролируемых граней изделий обосновывается способностью ПЭВ ИК диапазона преодолевать с приемлемыми потерями воздушные зазоры (величиной до 10³⋅λ) между направляющими их подложками [5].A reduction in the measurement duration is achieved as a result of: 1) the immobility of both conversion elements (radiation from the source in the SEW and SEW into the body wave), which makes it possible to exclude their adjustment during the control of each subsequent product; 2) the distance of both conversion elements at a macroscopic distance from the controlled products, which reduces the requirement for the accuracy of installation of the products and ensures non-contact measurements; 3) the use of a tape drive for sequential exposure of products under a probe beam. The possibility of macroscopic distance of the conversion elements from the controlled faces of the products is justified by the ability of the IR-IR range to overcome air gaps (up to 10 ³ ⋅λ) between their guiding substrates with acceptable losses [5].

Повышение точности измерений достигается за счет повышения соотношения сигнал/шум вследствие экранирования приемника от паразитных засветок выпуклыми поверхностями элементов преобразования, реализуя, таким образом, идею «загоризонтной локации» (в нашем случае, генерирования и детектирования ПЭВ) в ИК диапазоне [6].Improving the accuracy of measurements is achieved by increasing the signal-to-noise ratio due to the screening of the receiver from spurious illumination by the convex surfaces of the conversion elements, thus realizing the idea of “horizontal location” (in our case, generation and detection of SEW) in the IR range [6].

На Фиг. 1 приведена схема заявляемого устройства, где цифрами обозначены: 1 - источник ИК-излучения; 2 - цилиндрический элемент преобразования объемного излучения в ПЭВ с центральным углом не меньше 45°; 3 - плоскогранное проводящее изделие; 4 - лентопротяжный механизм; 5 - цилиндрический элемент преобразования объемного излучения в ПЭВ; 6 - приемник излучения; 7 - измерительный прибор, регистрирующий поступающие от приемника 6 электрические сигналы.In FIG. 1 shows a diagram of the inventive device, where the numbers denote: 1 - a source of infrared radiation; 2 - a cylindrical element for converting bulk radiation into SEW with a central angle of at least 45 °; 3 - flat conductive product; 4 - tape drive mechanism; 5 - a cylindrical element for converting volumetric radiation into SEW; 6 - radiation receiver; 7 - measuring device that registers electrical signals received from the receiver 6.

На Фиг. 2 приведен расчетный график значений относительной интенсивности ПЭВ по мере продвижения ленты механизма 4, несущей ряд однотипных плоскогранных изделий из золота с неоднородностью в виде слоя сульфида цинка толщиной 0.3 мкм, имеющего форму равностороннего треугольника со стороной 50 мм и вершиной, обращенной к источнику 1.In FIG. Figure 2 shows a calculated graph of the values of the relative intensity of SEW as the ribbon of mechanism 4 advances, bearing a series of the same type of flat-shaped gold products with heterogeneity in the form of a layer of zinc sulfide 0.3 μm thick, having the shape of an equilateral triangle with a side of 50 mm and a vertex facing source 1.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

Излучение источника 1 падает на ребро цилиндрической поверхности элемента 2, имеющей радиус кривизны не менее 100⋅λ, что обеспечивает неизлучающий характер ПЭВ на искривленной поверхности. Излучение дифрагирует на ребре и, с некоторой эффективностью, преобразуется в ПЭВ, направляемую выпуклой поверхностью элемента 2 [5]. Достигнув второго ребра выпуклой поверхности, ПЭВ трансформируется в объемную волну с узкой диаграммой направленности, захватывающей ребро контролируемой грани изделия 3, несомого лентой механизма 4 и пересекающего в этот момент плоскость распространения излучения. Преодолев воздушный зазор, отделяющий элемент 2 от изделия 3, объемная волна дифрагирует на ребре изделия 3 и генерирует на его грани новую ПЭВ. Затухая по экспоненте, эта ПЭВ достигает противоположного ребра грани, дифрагирует на нем и порождает еще одну объемную волну, пересекающую воздушный зазор, отделяющий изделие 3 от элемента 5, аналогичного по своим параметрам элементу 2. Взаимодействуя с ребром элемента 5, эта волна преобразуется в ПЭВ, направляемую его выпуклой поверхностью. Эта ПЭВ, достигнув второго ребра элемента 5, трансформируется в объемную волну, детектируемую приемником 6. Электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучения на входной апертуре приемника 6, регистрируется прибором 7. Если на пути ПЭВ, распространяющейся по грани изделия 3, встретится какая-либо неоднородность, то это приведет к уменьшению регистрируемого прибором 7 сигнала. Таким образом, признаком наличия неоднородности на поверхности изделия 3, а следовательно, и критерием для его выбраковки, является достижение электрическим сигналом минимального порогового значения, задаваемого оператором после калибровки величины сигнала по эталонному образцу изделия 3. Отметим также, что цилиндрическая форма направляющих ПЭВ поверхностей элементов преобразования 2 и 5 обеспечивает надежную экранировку приемника 6 от паразитных засветок объемными волнами, порождаемыми при дифракции излучения на ребрах как обоих упомянутых элементов, так и на ребрах изделий 3.The radiation of source 1 falls on the edge of the cylindrical surface of element 2, having a radius of curvature of at least 100⋅λ, which ensures the non-emitting character of SEW on a curved surface. The radiation diffracts on the edge and, with some efficiency, is converted into a SEW, directed by the convex surface of element 2 [5]. Having reached the second edge of the convex surface, the SEW is transformed into a body wave with a narrow radiation pattern that captures the edge of the controlled face of the product 3 carried by the tape of the mechanism 4 and intersects the radiation propagation plane at this moment. Having overcome the air gap separating the element 2 from the product 3, the body wave diffracts on the edge of the product 3 and generates a new SEW on its face. Attending exponentially, this SEW reaches the opposite edge of the face, diffracts on it and generates another body wave crossing the air gap separating the article 3 from element 5, which is similar in its parameters to element 2. Interacting with the edge of element 5, this wave is converted to SEV directed by its convex surface. This SEW, having reached the second edge of element 5, is transformed into a body wave detected by the receiver 6. An electrical signal proportional to the radiation intensity at the input aperture of the receiver 6 is detected by the device 7. If there is any inhomogeneity in the path of the SEW propagating along the edge of the article 3 , then this will lead to a decrease in the signal registered by the device 7. Thus, a sign of the presence of heterogeneity on the surface of the product 3, and therefore the criterion for its rejection, is the achievement by the electric signal of the minimum threshold value set by the operator after calibrating the signal value according to the reference sample of the product 3. We also note that the cylindrical shape of the PEV guides of the element surfaces Transformations 2 and 5 provide reliable shielding of the receiver 6 from spurious illumination by volume waves generated by diffraction of radiation on the edges, as both wrinkled elements, and on the edges of the products 3.

В качестве примера применения заявляемого устройства рассмотрим возможность обнаружения слоя сульфида цинка (ZnS) на плоских гранях находящегося в воздухе потока однотипных изделий 3 с непрозрачным золотым покрытием путем регистрации интенсивности ПЭВ, генерируемой излучением с λ=130 мкм. Для расчета длины распространения L и коэффициента поглощения α таких ПЭВ решим дисперсионное уравнение ПЭВ для трехслойной структуры [1], подставив в него диэлектрическую проницаемость золота, рассчитанную по модели Друде (столкновительная частота свободных электронов в золоте равна 215 см^-1, плазменная частота - 72800 см^-1), и полагая показатель преломления ZnS равным 3.95. Результаты расчетов показали, что для ПЭВ на золоте, не содержащем ZnS-покрытия, L=650 см, а величина α=1.5×10^-3 см^-1; в то время как при наличии ZnS слоя толщиной 0.3 мкм - L=70 см, что соответствует α=1.44×10^-2 см^-1. Предположим, что размеры плоской грани каждого из изделий равны 100×50 мм², причем ПЭВ распространяется вдоль ее более длинного ребра (см. Фиг. 1). Пусть эта грань содержит неоднородность в виде ZnS слоя толщиной d=0.3 мкм, имеющего форму правильного треугольника со стороной 50 мм и опирающегося своим основанием на короткое ребро b грани. Тогда, величина нормированного сигнала I/I_o (где I_o - сигнал при d=0) с выхода приемника 6 при перемещении данного изделия от его края (x=0) до середины (x=b/2) будет описываться выражением: I/I_o=ехр[-α_o⋅(b/2-х)]×exp(-α⋅x); здесь α_o и α - значения коэффициента поглощения ПЭВ при d=0 и d=0.3 мкм соответственно. Графически расчетная зависимость I/I_o(x) для одного изделия 3 представлена на Фиг. 2. Для последовательного же ряда таких изделий, размещенных на ленте механизма 4 с некоторым интервалом, приведенная зависимость I/I_o(x) будет многократно повторена с падением сигнала до нуля в промежутке между изделиями, поскольку ПЭВ не могут преодолеть большой воздушный зазор между элементами 2 и 5. Отметим также, что устройство позволяет оценить размер неоднородности вдоль трека ПЭВ по величине регистрируемого относительного сигнала I/I_o. Преодоление сигналом определенного минимального порогового значения, задаваемого оператором после калибровки устройства по эталонному образцу изделия 3, является критерием для выбраковки соответствующего изделия на конвейере 4.As an example of the application of the inventive device, we consider the possibility of detecting a layer of zinc sulfide (ZnS) on the flat faces of a stream of similar products 3 with an opaque gold coating in the air by recording the intensity of the SEW generated by radiation with λ = 130 μm. To calculate the propagation length L and the absorption coefficient α of such SEWs, we solve the dispersion equation of the SEW for a three-layer structure [1], substituting the dielectric constant of gold calculated according to the Drude model (the collision frequency of free electrons in gold is 215 cm ^-1 , the plasma frequency is 72800 cm ^-1 ), and setting the refractive index of ZnS equal to 3.95. The calculation results showed that for SEW on gold that does not contain a ZnS coating, L = 650 cm, and the value α = 1.5 × 10 ^-3 cm ^-1 ; while in the presence of a ZnS layer 0.3 μm thick - L = 70 cm, which corresponds to α = 1.44 × 10 ^-2 cm ^-1 . Assume that the dimensions of the flat face of each of the products are 100 × 50 mm ² , with the SEW extending along its longer edge (see Fig. 1). Let this face contain an inhomogeneity in the form of a ZnS layer with a thickness of d = 0.3 μm, having the shape of a regular triangle with a side of 50 mm and resting its base on a short edge b of the face. Then, the value of the normalized signal I / I _o (where I _o is the signal at d = 0) from the output of receiver 6 when moving this product from its edge (x = 0) to the middle (x = b / 2) will be described by the expression: I / I _o = exp [-α _o ⋅ (b / 2-x)] × exp (-α⋅x); here α _o and α are the values of the absorption coefficient of the SEW at d = 0 and d = 0.3 μm, respectively. Graphically, the calculated dependence I / I _o (x) for one product 3 is presented in FIG. 2. For a consecutive series of such products placed on the tape of mechanism 4 with a certain interval, the given I / I _o (x) dependence will be repeated many times with the signal falling to zero in the gap between the products, since the SEW cannot overcome the large air gap between the elements 2 and 5. Note also that the device allows you to estimate the size of the heterogeneity along the SEW track by the value of the recorded relative signal I / I _o . Overcoming the signal with a certain minimum threshold value set by the operator after calibrating the device according to the reference sample of the product 3 is a criterion for rejecting the corresponding product on the conveyor 4.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемое устройство позволяет не только сократить время измерений, но и повысить их точность за счет повышения соотношения сигнал/шум путем экранирования приемника от паразитных засветок выпуклыми поверхностями элементов преобразования излучения.Thus, compared with the prototype, the claimed device allows not only to reduce the measurement time, but also to increase their accuracy by increasing the signal-to-noise ratio by shielding the receiver from spurious illumination by the convex surfaces of the radiation conversion elements.

Источники информацииInformation sources

1. Поверхностные поляритоны. Электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред / Под ред. В.М. Аграновича и Д.Л. Миллса. – М.: Наука, 1985. - 525 с. 1. Surface polaritons. Electromagnetic waves on surfaces and media interfaces / Ed. V.M. Agranovich and D.L. Mills. - M .: Nauka, 1985 .-- 525 p.

2. Алиева Е.В., Жижин Т.Н., Москалева М.А., Яковлев В.А. Способ индикации конденсата на зеркальных металлических поверхностях // Автор. св. СССР №1267331, бюл. №40 от 30.10.1986 г. 2. Alieva E.V., Zhizhin T.N., Moskaleva M.A., Yakovlev V.A. A method for indicating condensate on mirrored metal surfaces // Author. St. USSR No. 1267331, bull. No.40 on 10/30/1986

3. Васильев А.Ф., Гушанская Н.Ю., Жижин Г.Н., Яковлев В.А. Применение спектроскопии ПЭВ для изучения и контроля качества поверхности заготовок микросхем // Оптика и спектроскопия, 1987, Т. 63, вып. 3, с. 682-684.3. Vasiliev A.F., Gushanskaya N.Yu., Zhizhin G.N., Yakovlev V.A. The use of SEW spectroscopy for the study and quality control of the surface of blanks of microcircuits // Optics and Spectroscopy, 1987, T. 63, no. 3, p. 682-684.

4. Никитин А.К., Князев Б.А., Жижин Т.Н. Способ локализации неоднородностей металлической поверхности в инфракрасном излучении // Патент РФ на изобретение №2479833, бюл. №11 от 20.04.2013 г. (прототип).4. Nikitin A.K., Knyazev B.A., Zhizhin T.N. A method for localizing inhomogeneities of a metal surface in infrared radiation // RF Patent for the invention No. 2479833, bull. No. 11 dated 04/20/2013 (prototype).

5. Gerasimov V.V., Knyazev В.А., Nikitin А.К., Zhizhin G.N. Experimental investigations into capability of terahertz surface plasmons to bridge macroscopic air gaps // Optics Express, 2015, v. 23, No. 26, p. 33448-33459.5. Gerasimov V.V., Knyazev V.A., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. Experimental investigations into capability of terahertz surface plasmons to bridge macroscopic air gaps // Optics Express, 2015, v. 23, No. 26, p. 33448-33459.

6. Никитин A.K., Жижин Г.Н., Князев Б.А., Никитин В.В. Устройство для измерения длины распространения монохроматических поверхностных электромагнитных волн инфракрасного диапазона // Патент РФ на изобретение №2470269, бюл. №35 от 20.12.2012 г. 6. Nikitin A.K., Zhizhin G.N., Knyazev B.A., Nikitin V.V. A device for measuring the propagation length of monochromatic surface electromagnetic waves of the infrared range // RF patent for the invention No. 2470269, bull. No 35 on December 20, 2012

Claims

A device for detecting inhomogeneities on the flat faces of the flow of the same conductive products in infrared radiation, containing a source of p-polarized monochromatic radiation, an element for converting radiation into a surface electromagnetic wave (SEW), a radiation receiver placed in the environment in the plane of incidence, and a measuring device recording electrical signals coming from the receiver, characterized in that it additionally contains another element for the conversion of radiation into SEW, and about The elements of the element are made in the form of cylinder segments, the central angle of which is not less than 45 °, the axes are oriented perpendicular to the plane of incidence, and convex surfaces are able to direct SEW and have an arc length in cross section less than the SEW propagation length.