Изобретение относитс к исследованию материалов с помощью оптических методов в системах, в которых на падаюШий свет вли ют свойства исследуемого материала, и может быт использовано дл вы влени доменной структуры сегнетоэлектрических кристаллов, в частности топографии 180-градусных с-доменов прозрачных сегнетоэлектрических кристаллов титаната бари в статическом и динами ческом режимах исследований, а также при оценке степени пол ризованности пластин, использующихс в раз личных электротехнических устройствах (пьезодатчиках, пироприеМниках, электрооптических затворах и т.д.). Известны способы вы влени 180-градусной структуры доменов, не использующие оптические свойства кристаллов (химическое травление, сн тие порошковых реплик, пироэлект рический) , способы наблюдени в отраженном свете (способ росы, рентге новска топографи , электронна мик скопи ) с помощью жидких кристаллов ультрафиолетова фотоэмисси , свечение электролюминофоров Cil. Недостатки указанных способов химическое травление вл етс медле ным и разрушающим способом, сй тие порошковых реплик и способ росы громоздки, рентгеновска топографи и электронна микроскопи требуют дорогосто щего оборудовани , сложны в интерпретации, пироэлектрический способ имеет низкую разрешающую спо собность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ вы влени топографии IBO-rpa дусных с-доменов в пластинчатых кри таллах титаната бари , рри котором на исследуемый кристалл, помещенный между скрещенными пол роидами микроскопа , направл ют параллельный поток света и воздействуют электрическим полем 21. В этом способе на грани 001 С-доменного пластинчатого кристалла титаната бари нанос т полупрозрачные металлические электроды, под .ключаемые к источнику внешнего электрического пол , направленного параллельно оси с-кристалла кристалл помещают между скрещенными пол роидами пол ризационного микрос копа. Топографи 180-градусной стру туры вы вл етс косвенно за счет визуализации медленно движущихс в боковом направлении самих 180-градусных стенок. Природу возникающего контраста св зывают; со структурными изменени ми кристаллической решетки йблизи движущейс 180-градусной доменной стенки. Однако указанный способ вл етс по-существу разрушающим. Так как дл топографировани доменов необходимо изменить из размеры и форму; домены ориентированные по полю увеличиваютс за счет доменов ориентированных против пол . Цель изобретени - обеспечение неразрушающего контрол путем создани оптического контраста между с-доменами с противоположным направлением .вектора пол ризации. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу вы влени топографии 180-градусных с-доменов в пластинчатых кристаллах титаната бари , при котором на исследуемый кристалл, помещенный между скрещенными пол роидами микроскопа, направл ют параллельный пучок света и воздействуют электрическим полем, на кристалл воздействуют электрическим полем с вектором напр женности, направленным перпендикул рно оси с кристалла, параллельный пучок света направл ют под углом к оси б кристалла , величина которого пр мопропорцио1нальна величине воздействующего электрического пол , а кристалл ориентируют таким образом, чтобы вектор напр женности электрического пол лежал в плоскости падени светового пучка. Кроме того, плоскость падени светового пучка составл ет угол 45 с плоскост ми пол ризации пол роидов. Поскольку оптическа индикатриса монодоменного кристалла титаната бари представл ет собой эллипсоид вращени , сплюснутый вдоль оси вращени (оси с. ) , то сечение индик трисы плоскостью, перпендикул рной оси fc , вл етс окружностью, па-раметры которой одинаковы дл доменов с противоположным направлением векторов пол ризации. Поэтому при нор-т. мальном падении света на пластинчатый С-доменный кристалл (ось с перпендикул рна наиболее развитым гран м кристалла), он выгл дит темным в скрещенных никол х, а структура доменов не вы вл етс . Не вы вл етс она и при наклонном падении света: домены просветл ютс одинаково. Возбуждение в кристалле электрического пол , направленного перпендикул рно оси с , сопровождаетс по влением компоненты пол ризации, направленной по полю . При этом происходит деформаци оптических индикатрис в соседних доменах. Кристалл становитс оптически двуосным; при этом главные оси индикатрис соседних доменов отклон ютс от оси с на некото рый угол ci в противоположные стороны. И в этом случае при нормальном падении светового потока доменна структура не вы вл етс : домены просветл ютс одинаково. Если,же световой поток проходит вдоль главной -оси индикатрисы доменов с одним направление пол ризации под углом об к оси с, он полностью гаситс анализатором, а домены выгл д т темными. В то же вр м главные оси индикатрисы дл доме с противоположным направлением пол ризации будут составл ть .угол 2 сЛ с направлением.распространени свет вых лучей а домены будут выгл деть светлыми в скрещенных пол роидах. Записыва уравнение оптической индикатрисы при наличии спонтанной пол ризации, ориентированной в нап равлении tOOlJ, и пол ризации, индуцированной электрическим полем в направлении находим ориентацию плоскости, сечение индикатрисы которой будет представл ть окружность . При такой ориентации свет, распростран ющийс в направлении нормали к этой плоскости, не будет испытывать двулучепреломлени . Дл малых углов и ( 5 °) между направлением этой.нормали и направлением Г001 можнр приближенно записать . Р-, :5iH2otsi2, р-. (1) S где Pg - спонтанна пол ризаци ; Р - инД цированна пол ризаци ( ) 1 4Л 1/ Гд - диэлектрическа проницаемо равна 4000 при комнатной температуре); м;,,,М„, диэлектрические модули кристалл - диэлектрические модули кристалла титаната бари . Из соотношени (1) следует, что величина угла d пропорциональна вел чине Е. подставл численные значе ни - коэффициентов М,-, М ,3 и М, найдем, что дл кристаллов титаната о / А - ЛЬ-10 °в-- -1Л, Использу формулу пропускани .)Pi3. У где 3 - толщина кристалла; А - длина волны падающего света Af, - интенсивность падающего све найдем, что дл , при Л 0,5 мкм, (3 - 150МКМ п 2,42. Р X 0,53-10 , что достигает с в поле Е а 2,48-10 . При этом угол oi- составл ет 1,5. Свет, прошедший через пол ризато будет плоско пол ризованным. Если плоскость пол ризатора составл ет угол (Ь с напр жением электрического пол в кристалле, то после прохож дени через кристалл и анализатор и тенсивность прошедшего света пропорциональна sin 2р и, следовательно, достигает максимальной величины при ::45°. При этом достигаетс максимальное просветление соответствукадих доменов и максимальный контраст между доментами с противоположным направлением п.ол ризации. На чертеже изображена схема устч ройства. Устройство содержит пластинку 1 кристалла, металлические или аквадаговые электроды 2, источник 3 внешнего электрического пол , пол ризатор 4 и анализатор 5 пол ризационного микроскопа, источник 6 света. На грани 001 пластинчатого кристалла 1 титаната бари толщиной 100-150 мкм, вырезанного в виде пр моугольной пластины размерами 2-4 мм, нанос тс жидкие (насыщенный раствор UiCE) электроды. Электроды подключают к источнику сильного (3-5 кВ-см ) электрического пол частотой 50 Гц, действующего в направлении COOl в течение нескольких часов. В результате такой обработки в кристалле формируетс 180-градусна с-доменна структура. При этом домены имеют равные по площади выходы на обе грани кристалла, а их стенки перпендикул рны этим гранрм. Затем кристалл отключаетс от источника сильного.переменного пол , жидкие электроды смываютс дистиллированной водой. Кристалл просушиваетс и на грани tlOO нанос тс металлические (серебр нЬге, золотые, платиновые и т.д.) или аквадаговые электроды 2. Последние подключают к источнику 3 внешнего посто нного или медленно измен ющегос (инфранизкочастотного частотой пор дка 0,1 Гц) пол напр женностью 2 кВ-см-. Далее кристалл помещают между скрещенными пол роидами 4-5 микроскопа (типа МИН-8), в котором можно ориентировать -под любым требуемым углом плоскости пол ризации, пол роида 4 и анализато.ра 5. Освещают объект светом, направление которого составл ет 1° к направлению пол рной оси с и ориентируют кристалл на предметном столике микроскопа КИМ образом, чтобы ось ClOOJ лежала в плоскости падени светового потока. Устанавливают плоскость пол ризации пол роида под углом к плокости падени светового потока, а плоскость . пол ризации анализатора - перпендикул рно плоскости пол ризатора. При этих услови х в момент достижени амплитудного значени напр жени наблюдают максимально контрастную топограмму ., Врем наблюдени 2-3 периода дл предотвращени образовани с -доменов. В переменном поле контраст с-доменов измен етс с частотой внешнего пол . 13 Создание оптического контраста между d -доментами с противоположным направлением векторов пол ризации на основе использовани деформации оптической индикатрисы кристалла электрическом поле позвол ет вы вл ть топографию iao-градусных с-доменов в статическом режиме без разрушени доменной структуры, а также динамику доменной структуры, изменение которой вызвано другими причинами (температура, механическое воздействие и т.д.). Предлагаемый способ позвол ет эффективно исследовать процессы по0 л риэации и перепол ризации, степень напол ризованности кристалла внешним полем и ее устойчивость к внешним воздействи м и естественную унипол рность без применени дорогосто щей аппаратуры, специальных химических реактивов и больших затрат времени, может найти широкое применение в практике научно-исследовательских учреждений , а также организаций, занимающихс разработкой различной аппаратуры, используицей сегнетоэлектрические кристаллы.The invention relates to the study of materials using optical methods in systems in which the incident light is influenced by the properties of the material under study, and can be used to identify the domain structure of ferroelectric crystals, in particular the topography of the 180-degree c-domains of transparent barium titanate ferroelectric crystals. static and dynamic modes of research, as well as in assessing the degree of polarization of plates used in various electrical devices (piezoelectric sensors, roprieMnikah, electro-optical shutters, etc.). Known methods for detecting the 180-degree structure of domains that do not use the optical properties of crystals (chemical etching, removing powder replicas, pyroelectric), methods of observing in reflected light (dew method, X-ray topography, electron microscopy) photoemission, electroluminors glow Cil. The disadvantages of these methods are that the chemical etching is a slow and destructive method, the powder replica and dew method are cumbersome, X-ray topography and electron microscopy require expensive equipment, are difficult to interpret, the pyroelectric method has low resolution. The closest to the proposed technical essence is the method of revealing the IBO-rpa topography c-domains topography in bari-bar plate titanium crystals, and the parallel flow of light is directed to the crystal under study between the crossed polaroids of the microscope and are electrically 21 In this method, semitransparent metal electrodes, connected to a source of an external electric field, directed parallel to the axis -crystal crystals are placed between crossed polaroids of a polarization microscope cop. The topography of the 180-degree structure is revealed indirectly by imaging the 180-degree walls themselves slowly moving in the lateral direction. The nature of the contrast arising is associated; with structural changes in the crystal lattice near the moving 180-degree domain wall. However, this method is essentially destructive. As for the mapping of domains, it is necessary to change the dimensions and shape; field-oriented domains increase due to domain-oriented domains. The purpose of the invention is to provide non-destructive testing by creating an optical contrast between c-domains with the opposite direction of the polarization vector. This goal is achieved in that according to the method of detecting the topography of 180-degree c-domains in bar crystals of barium titanate, in which the crystal under study between the crossed polaroid microscope is directed by a parallel light beam and is acted upon by an electric field, the crystal is acted upon field with a vector of intensity, directed perpendicular to the axis of the crystal, a parallel beam of light is directed at an angle to the axis b of the crystal, the magnitude of which is directly proportional to The active electric field and the crystal are oriented so that the intensity vector of the electric field lies in the plane of incidence of the light beam. In addition, the plane of incidence of the light beam makes an angle of 45 with the polarization planes of the polaroids. Since the optical indicatrix of a monodomain crystal of barium titanate is an ellipsoid of rotation flattened along the axis of rotation (axis c.), The section of the indicator trisa by a plane perpendicular to the axis of fc is a circle, the parameters of which are the same for domains with the opposite direction of the field vectors customization. Therefore, when nor-t. When the light incident on the C-domain crystal (the axis is perpendicular to the most developed crystal facets), it looks dark in crossed nicols, and the structure of the domains is not revealed. It is not revealed even with oblique incidence of light: the domains are enlightened in the same way. An excitation in a crystal of an electric field directed perpendicular to the c axis is accompanied by the appearance of a polarization component directed along the field. When this occurs, the deformation of the optical indicatrix in the neighboring domains. The crystal becomes optically biaxial; at the same time, the main axes of indicatrix of neighboring domains deviate from the axis c at some angle ci in opposite directions. And in this case, with a normal incidence of light flux, the domain structure is not detected: the domains are brightened in the same way. If the light flux passes along the main axis of the indicatrix of domains with one direction of polarization at an angle about the c axis, it is completely quenched by the analyzer, and the domains appear dark. At the same time, the main axes of the indicatrix for a house with the opposite direction of polarization will constitute an angle of 2 degrees with the direction of propagation of the light rays and the domains will look bright in the crossed floor. Writing the equation of the optical indicatrix in the presence of spontaneous polarization oriented in the tOOlJ direction and polarization induced by the electric field in the direction we find the orientation of the plane whose indicatrix section will be a circle. With this orientation, the light propagating in the direction normal to this plane will not experience birefringence. For small angles and (5 °) between the direction of this normal and the direction of G001 you can write down approximately. P-: 5iH2otsi2, p-. (1) S where Pg is spontaneous polarization; P - INDIRATED POLARIZATION () 1 4L 1 / Gd - dielectric permeability equal to 4000 at room temperature); m; ,,, М „, dielectric modules crystal - dielectric modules of a crystal of barium titanate. From relation (1), it follows that the magnitude of the angle d is proportional to E. 1L, using the transmission formula.) Pi3. Where 3 is the thickness of the crystal; A is the wavelength of the incident light, Af, is the intensity of the incident light, and we find that for, at L 0.5 μm, (3 - 150 MMK n 2.42. P X 0.53-10, which reaches с in the field Е and 2, 48-10. At the same time, the angle oi is 1.5. The light transmitted through polarization will be flat polarized. If the plane of the polarizer forms an angle (b with the voltage of the electric field in the crystal, then after passing through the crystal and the analyzer and transmitted light intensity is proportional to sin 2p and, therefore, reaches its maximum value at :: 45 °. At the same time, the maximum illumination with Corresponding device domains and maximum contrast between the oppositely oriented polarization domains. The drawing shows the circuit diagram of the device. The device contains a crystal plate 1, metal or aquadag electrodes 2, a source 3 of an external electric field, a polarizer 4 and an analyzer 5 of a polarization microscope, light source 6. On the face 001 of a lamellar crystal 1 barium titanate 100-150 µm thick, cut out in the form of a rectangular plate 2-4 mm in size, liquid (saturated solution UiCE) electrodes are deposited. The electrodes are connected to a source of strong (3-5 kV-cm) electric field with a frequency of 50 Hz, acting in the direction of COOl for several hours. As a result of this treatment, a 180-degree c-domain structure is formed in the crystal. In this case, the domains have equal areas on both sides of the crystal, and their walls are perpendicular to this granrm. The crystal is then disconnected from the source of a strong alternating floor, the liquid electrodes are washed off with distilled water. The crystal is dried and metallic (silver, gold, platinum, etc.) or aquadag electrodes 2 are deposited on the tlOO face. The latter are connected to the source 3 of an external constant or slowly varying (infra-low frequency frequency of 0.1 Hz) field 2 kV-cm-. Next, the crystal is placed between the crossed polaroids 4-5 of the microscope (type MIN-8), in which you can orient it under any desired angle of the plane of polarization, polaroid 4 and analyzer 5. Light the object with light, the direction of which is 1 ° to the direction of the polar axis c and orient the crystal on the microscope stage of the CIM in such a way that the axis CLOOJ lies in the plane of incidence of the light flux. The plane of polarization of the polaroid is set at an angle to the plane of incidence of the light flux, and the plane. analyzer polarizations are perpendicular to the polarizer plane. Under these conditions, at the moment when the amplitude value of the voltage is reached, a maximally contrasting topogram is observed. The observation time is 2–3 periods to prevent the formation of c-domains. In a variable field, the contrast of the c-domains changes with the frequency of the external field. 13 Creating an optical contrast between d -domains with the opposite direction of the polarization vectors based on using the deformation of the optical indicatrix of the crystal electric field allows to reveal the iao-degree c-domains topography in a static mode without destroying the domain structure, as well as the dynamics of the domain structure, changing which is caused by other reasons (temperature, mechanical stress, etc.). The proposed method makes it possible to effectively investigate the processes of polarization and polarization, the degree of polarization of the crystal by the external field and its resistance to external influences, and natural unipolarity without the use of expensive equipment, special chemical reagents and time consuming, can be widely used the practice of research institutions, as well as organizations engaged in the development of various equipment using ferroelectric crystals.