DE4140944A1 - Absorber fuer elektromagnetische strahlung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Absorber für elektromagneti­ sche Strahlung und insbesondere einen Mikrowellen-Absorber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 3 oder 6.

Aus der DE 34 15 243 A1 ist ein Strahlungsabsorber für Radar­ tarnzwecke bekannt, der aus einem strahlungsabsorbierenden Mate­ rial in Form einer Polymerfolie mit eingelagerten, ferromagneti­ schen Partikeln besteht. Ein solcher Absorber besitzt ein relativ breitbandiges, durch die Art und Schichtdicke des Absorbermate­ rials fest vorgegebenes Absorptionsverhalten.

Weiterhin sind Mikrowellen-Absorber mit einer dielektrischen Ab­ sorberschicht bekannt, deren dielektrische Schichtdicke einer viertel Wellenlänge der absorbierten Wellenstrahlung entspricht. Diese sogenannten λ/4-Absorber, die auf der Grundlage einer destruktiven Interferenz zwischen der an der Oberfläche reflek­ tierten und der von der Unterseite der dielektrischen Schicht remittierten Wellenstrahlung arbeiten, verfügen über eine hohe Frequenzselektivitiät und ein dementsprechend schmalbandiges, durch die dielektrische Schichtdicke der Absorberschicht eben­ falls fest vorgegebenes Absorptionsverhalten.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Absorber der be­ anspruchten Art so auszubilden, daß sie eine hinsichtlich der absorbierten Wellenfrequenzen auf einfache Weise variabel steu­ erbare Absorptionscharakteristik besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprü­ chen 1 bzw. 3 bzw. 6 gekennzeichneten Strahlungsabsorber gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die Dielektrizitätseigen­ schaften eines Absorbers dadurch innerhalb bestimmter Grenzen variabel zu machen, daß in die Absorberschicht ferroelektrische Dipolpartikel eingelagert und diese nach Maßgabe eines angeleg­ ten, elektrischen Steuerfeldes mehr und mehr von einem stati­ stisch regellosen zu einem gleichgerichteten Zustand umorientiert werden, wodurch allein durch eine entsprechende Einstellung der Steuerspannung eine zunehmend stärkere Änderung der Absorptions­ charakteristik zu erzielen ist.

Hierauf aufbauend wird gemäß einer ersten Lösungsvariante der Er­ findung nach Anspruch 1 ein Interferenzabsorber mit einer durch Änderung der dielektrischen Eigenschaften veränderlich steuerba­ ren, effektiven Schichtdicke erhalten, der die Möglichkeit bie­ tet, die durch eine destruktive Interferenz selektierte Wellen­ frequenz in Abhängigkeit von der angelegten Steuerspannung inner­ halb eines vorgegebenen Frequenzbereichs beliebig zu verändern bzw. den Interferenzeffekt für eine feste Wellenfrequenz durch An- oder Abschalten der Steuerspannung wahlweise ein- oder aus­ zuschalten. Um dabei auch außerhalb der jeweils gewählten Inter­ ferenzfrequenz eine Absorptionswirkung zu erzielen, besteht die Absorberschicht gemäß Anspruch 2 vorzugsweise nur zum Teil aus dem mit ferroelektrischen Dipolmolekülen versehenen Dielektrikum, zum restlichen Teil hingegen aus einem strahlungsabsorbierenden Material.

Gemäß einer weiteren Lösungsvariante der Erfindung nach Anspruch 3, die sich auf den eingangs geschilderten, relativ breitbandigen Absorbertyp aus strahlungsabsorbierendem Material bezieht, sind die ferroelektrischen Dipolpartikel in das strahlungsabsorbieren­ de Material selbst eingelagert. Der Absorber besitzt ein variab­ les Absorptionsfrequenzband, das sich durch geeignete Wahl der Steuerspannung an ein jeweils erwünschtes Absorptionsverhalten anpassen läßt.

Um auf baulich einfache Weise zumindest an der strahlungseinfall­ seitigen Steuerelektrode einen hohen Transmissionsgrad sicherzu­ stellen, besteht diese gemäß Anspruch 4 vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden, als dünnwandige Beschichtung strahlungs­ transparent aufgebrachten Material, wobei die dünnwandige Be­ schichtung aus Herstellungs- und Verarbeitungsgründen gemäß An­ spruch 5 zweckmäßigerweise auf eine strahlungstransparente, nach­ träglich auf die strahlungseinfallseitige Oberfläche der Absor­ berschicht flächig aufgebrachte Polymerfolie aufgesputtert, auf­ gedampft oder auf ähnliche Weise aufgetragen ist.

Gemäß einer dritten Lösungsvariante der Erfindung schließlich wirken die eingelagerten, ferroelektrischen Dipolmoleküle im aus­ gerichteten Zustand zusätzlich polarisationsdrehend, und außerdem ist im einfallseitigen Bereich der Absorberschicht ein Polarisa­ tor für die elektromagnetische Strahlung angeordnet. Die besonde­ re Wirkungsweise dieses Absorbers beruht darauf, daß die einfal­ lende Strahlung nach Passieren des Polarisators und der zugeord­ nen Steuerelektrode so lange zwischen der Ober- und der Untersei­ te der Absorberschicht hin- und herreflektiert wird und dabei ih­ ren Polarisationswinkel kontinuierlich ändert, wenn an den Steu­ erelektroden eine die Dipolmoleküle aktivierende Steuerspannung anliegt, bis die Strahlung - nach einer Polarisationsdrehung von 180° - den Polarisator erneut, aber nunmehr entgegengesetzt zur Einfallrichtung und entgegengesetzt polarisiert, durchdringt. Auf diese Weise wird für beliebige Wellenfrequenzen ein hochgradig destruktiver, mit Hilfe der Steuerspannung wahlweise ein- oder ausschaltbarer Interferenzeffekt ohne Bindung an eine frequenz­ abhängige, dielektrische Schichtdicke erzielt, die daher auch sehr viel kleiner als bei herkömmlichen λ/4-Absorbern gewählt werden kann.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Polarisator nach Anspruch 7 in die strahlungseinfallseitige Steuerelektrode in der Weise integriert, daß diese aus einer elektrisch leitenden, von einem polarisationsselektiven Schlitzmuster durchsetzten Deck­ schicht besteht, wodurch sich die Steuerelektrode auf baulich sehr einfache Weise als elektrisch leitender Polarisationsfilter ausbilden läßt. Ein zu diesem Zweck besonders geeignetes und her­ stellungsgünstiges Schlitzmuster besteht gemäß Anspruch 8 vor­ zugsweise aus zueinander parallelen, entsprechend der geforderten Frequenzdurchlässigkeit voneinander beabstandeten Schlitzen.

Sind, wie gemäß Anspruch 9 bevorzugt, an beiden Steuerelektroden Polarisatoren mit jeweils gleichen Polarisations-Hauptebenen an­ geordnet, so ist der Absorber als schaltbares Strahlungsfenster verwendbar, das bei angelegter Steuerspannung wegen des dann wirksamen Polarisationseffekts der Dipolmoleküle für die elektro­ magnetische Strahlung gesperrt, im steuerspannungslosen Zustand hingegen, in dem die elektromagnetische Strahlung beim Durchgang durch die Absorberschicht ihre Polarisationsrichtung beibehält, auf Durchlaß geschaltet ist.

Zweckmäßigerweise wird als Trägermaterial für die ferroelektri­ schen Dipolpartikel nach Anspruch 10 ein Polymermaterial verwen­ det.

Gemäß einem weiteren wesentlichen Aspekt der Erfindung ist der Absorber nach Anspruch 11 als Meßgerät zur Detektion und Analyse der einfallenden elektromagnetischen Strahlung in der Weise aus­ gebildet, daß das durch die Wellenstrahlung erzeugte, äußere elektrische Feld über die Wechselwirkung mit den ferroelektri­ schen Dipolmolekülen dem durch die Steuerspannung angelegten, in­ neren elektrischen Feld entgegenwirkt, was eine Änderung der ka­ pazitativen Eigenschaften der Absorberschicht und dementsprechend einen Strom zur Folge hat, der proportional dieser Änderung ist und zur Bestimmung der einfallenden Wellenstrahlung gemessen wird.

Die Erfindung wird nunmehr anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäß ausge­ bildeten Interferenzabsorbers im vergrößerten Maßstab;

Fig. 2a, b die Orientierung der eingelagerten, ferroelek­ trischen Dipolteilchen im statistisch regellosen Zustand bzw. bei Anlegen einer Steuerspannung;

Fig. 3a, b den Verlauf der Absorptionscharakteristik bei zwei unterschiedlichen Steuerspannungen;

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines modifizierten Interferenzabsorbers;

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Absorbers aus ei­ nem strahlungsabsorbierenden Material mit einge­ lagerten, ferroelektrischen Dipolmolekülen;

Fig. 6a, b ein Ausführungsbeispiel eines Absorbers mit po­ larisationsdrehenden, ferroelektrischen Dipolmo­ lekülen (a) sowie eine Teilaufsicht der zugehö­ rigen Steuerelektrode (b).

Der in Fig. 1 gezeigte Mikrowellen-Interferenzabsorber enthält eine dielektrische Absorberschicht 2 sowie zwei, die Absorber­ schicht auf der Ober- bzw. Unterseite flächig abdeckende Steuer­ elektroden 4, 6, von denen die obere für die einfallende, elek­ tromagnetische Strahlung S strahlungstransparent, die untere hin­ gegen strahlungsreflektierend, also etwa als metallische Oberflä­ che eines zu tarnenden Objekts, ausgebildet ist.

Die obere Steuerelektrode 4 ist aus einer hochfesten, nichtlei­ tenden, strahlungstransparenten Polymerfolie 12 hergestellt, auf die eine dünne Beschichtung 14 aus einem elektrisch leitenden, in einer geringen Beschichtungsdichte weitgehend strahlungstranspa­ renten Material aufgesputtert, aufgedampft oder durch ein ähn­ liches Verfahren aufgebracht ist. Die so vorgefertigte Steuer­ elektrode 4 wird flächig mit der Absorberschicht 2 verbunden.

Die Absorberschicht 2 besteht aus einem Träger-, z. B. Polymerma­ terial 8, in welches ferroelektrische Dipolpartikel 10 eingela­ gert sind. Für diese stehen, je nach den gewünschten ferroelek­ trischen Eigenschaften der Absorberschicht 2, zahlreiche ver­ schiedenartige, z. B. ferroelektrische Polymer- oder Flüssigkri­ stalle, auch in unterschiedlichen Korngrößen oder deren Mischun­ gen zur Verfügung.

An den Steuerelektroden 4, 6 liegt eine Gleich- oder Wechselspan­ nungsquelle 16 mit einer der Höhe nach einstellbaren Steuerspan­ nung U.

Der Absorber arbeitet auf der Basis einer destruktiven Interfe­ renzwirkung, d. h. er absorbiert diejenigen Wellenstrahlungsantei­ le, deren Wellenlänge, λ, viermal so groß wie die sich aus dem Dielektrizitäts-Kennwert und der geometrischen Schichtdicke erge­ bende, dielektrische Schichtdicke der Absorberschicht 2 ist. Aufgrund der Einlagerung der ferroelektrischen Dipolmoleküle 10 in Verbindung mit der veränderlich einstellbaren Steuerspannung U besitzt der Absorber jedoch keinen konstanten Dielektrizitäts- Kennwert, sondern seine dielektrischen Eigenschaften lassen sich nach Maßgabe des an den Steuerelektroden 4,6 anliegenden Span­ nungsniveaus innerhalb bestimmter Grenzen beliebig variieren: Liegt an den Steuerelektroden 4, 6 keine Steuerspannung U an, so sind die ferroelektrischen Dipolmoleküle 10 statistisch regellos orientiert (Fig. 2 a), und die Absorberschicht 2 besitzt ein iso­ tropes Dielektrizitätsverhalten. Bei Anlegen einer Steuerspannung U hingegen werden die Dipolmoleküle 10 im elektrischen Feld mit höher eingestellter Steuerspannung zunehmend stärker gleichwir­ kend ausgerichtet (Fig. 2 b), und die Absorberschicht 2 wird in ihren dielektrischen Eigenschaften mehr und mehr anisotrop, wo­ durch sich die dielektrische Schichtdicke und damit die Absorb­ tionscharakteristik des Absorbers innerhalb eines bestimmten Fre­ quenzbereiches, also gemäß Fig. 3 zwischen den unteren und oberen Grenzfrequenzen f₁ und f₂ maximaler Absorption A, auf einen be­ liebigen Wert einstellen läßt.

Der Absorber gemäß Fig. 4, in der die dem ersten Ausführungsbei­ spiel entsprechenden Komponenten durch ein um 100 erhöhtes Be­ zugszeichen gekennzeichnet sind, unterscheidet sich von diesem in erster Linie dadurch, daß die Absorberschicht 102, deren dielek­ trische Schichtdicke zwischen der einfallseitigen Steuerelektro­ de 104 und der Reflexionsfläche 106 wiederum einer viertel Wel­ lenlänge der absorbierten Wellenstrahlung, also λ/4, entspricht, lediglich in der oberen Teilzone 118 aus einem Dielektrikum 108 mit eingelagerten, ferroelektrischen Dipolpartikeln 110, im rest­ lichen Teil 120 jedoch aus einem strahlungsabsorbierenden Mate­ rial, etwa einem elektrisch leitenden Polymer besteht, und daß die zweite Steuerelektrode 122 im Inneren der Absorberschicht 102 zwischen den beiden Teilzonen 118, 120 angeordnet und in gleicher Weise wie die erste Steuerelektrode 104 strahlungstransparent ausgebildet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel läßt sich das destruktive Interferenzmaximum durch entsprechende Einstel­ lung der Steuerspannung U innerhalb eines bestimmten Frequenzbe­ reichs beliebig verschieben. Durch die Kombination mit der Ab­ sorptions-Teilzone 120 wird jedoch dem jeweils durch die Steuer­ spannung U eingestellten, relativ schmalbandigen Interferenzef­ fekt zusätzlich eine breitbandige Absorptionswirkung zugemischt, wie dies in Fig. 3 durch die gestrichelt gezeichneten Absorp­ tionskennlinien angedeutet ist. Im übrigen entspricht die Bau- und Funktionsweise derjenigen des Absorbers gemäß Fig. 1.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5, wo die einzelnen Bauelemente durch ein um 200 erhöhtes Bezugszeichen gekennzeichnet sind, be­ steht die die ferroelektrischen Dipolpartikel 210 enthaltende Trägermatrix 224 der Absorberschicht 202 vollständig aus einem strahlungsabsorbierenden Material, etwa einem elektrisch leiten­ den Polymer, das bei Durchgang der einfallenden Wellenstrahlung S eine breitbandige Strahlungsschwächung bewirkt. Der Absorber be­ sitzt jedoch kein festes Absorptionsfrequenzband, sondern seine Absorptionscharakteristik läßt sich durch eine Ausrichtung der Dipolmoleküle 210 nach Maßgabe der gewählten Steuerspannung U variieren und dadurch laufend an das jeweilige Strahlungsprofil der einfallenden Wellenstrahlung S anpassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6, in der die einzelnen Bauelemente durch ein um 300 erhöhtes Bezugszeichen gekennzeich­ net sind, sind in das Trägermaterial 308 der Absorberschicht 302 solche ferroelektrischen Dipolpartikel 310 eingelagert, die bei Ausrichtung im elektrischen Steuerfeld eine Polarisationsdrehung der elektromagnetischen Strahlung S bewirken. Die an die Steuerspannungsquelle 316 angeschlossenen Steuerelek­ troden 304 und 306 bestehen jeweils aus einer strahlungsdurchläs­ sigen Polymerfolie 312, die mit einer - im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsformen - relativ dickwandigen, elek­ trisch leitenden Deckschicht 314 versehen ist, welche für die einfallseitige Steuerelektrode 304 von einem Schlitzmuster 326 aus zueinander parallelen, sehr schmalen Durchgangsschlitzen (Fig. 6 b) durchbrochen ist, so daß die Steuerelektrode 304 ein frequenzselektives Polarisationsfilter bildet, dessen Durchlaßbereich vom gegenseitigen Schlitzabstand abhängig ist und z. B. bei einem Schlitzabstand von 0,1 mm im 10-GHz-Bereich liegt.

Die Besonderheit dieses Absorbersystems besteht darin, daß die zwangsweise Bindung an die λ/4-Bedingung für die destruktive Interferenzwirkung der Absorberschicht 302 entfällt, die dielek­ trische Schichtdicke also sehr viel kleiner als bei den oben be­ schriebenen Interferenzabsorbern gewählt werden kann, und daß die Absorptionswirkung durch An- und Abschalten der Steuerspannung U wahlweise ein- oder ausgeschaltet werden kann.

Selbst bei einer sehr geringen Absorberschichtdicke nämlich än­ dert der von der Steuerelektrode 304 durchgelassene Strahlungsan­ teil unter der Wirkung einer Steuerspannung U bei jedem Durchgang durch die Absorberschicht 302 seine Polarisationsrichtung und wird daher sowohl von der unteren als auch von der oberen Steuer­ elektrode so lange hin- und hergehend reflektiert, bis die Pola­ risationsgesamtdrehung etwa 180° beträgt, woraufhin die Strahlung die Steuerelektrode 304 erneut, nunmehr aber in entgegengesetzter Richtung und entgegengesetzt polarisiert durchläuft, so daß sich aufgrund der entgegengesetzten Polarisation ein destruktiver In­ terferenzeffekt zwischen einfallender und remittierter Wellen­ strahlung ergibt. Ist hingegen die Steuerspannung U abgeschaltet, so bleibt der über die Steuerelektrode 304 eintretende Strah­ lungsanteil beim Durchgang durch die Absorberschicht 302 in sei­ ner Polarisationsrichtung nahezu unverändert und wird nach einma­ liger Reflexion an der Steuerelektrode 306 im wesentlichen mit gleicher Polarisation wie beim Eintritt über die Steuerelektrode 304 remittiert, so daß der durch eine gegensätzliche Polarisa­ tion verursachte Interferenzeffekt ausgeschaltet ist.

Wahlweise können auch beide Steuerelektroden 304 und 306 auf die in Fig. 6b gezeigte Weise als hinsichtlich der Polarisations- Hauptebenen und der Durchlaßfrequenzen übereinstimmende Polari­ satoren ausgebildet sein. In diesem Fall wirkt der Absorber als schaltbares Strahlungsfenster, das bei fehlender Steuerspannung U auf Durchlaß geschaltet ist, da der über die Steuerelektrode 304 eintretende Strahlungsanteil seine Polarisationsrichtung im we­ sentlichen beibehält und ungehindert über die Steuerelektrode 306 austritt, während das Strahlungsfenster durch Einschalten einer Steuerspannung U in den Sperrzustand gelangt, da dann der beim Durchgang durch die Absorberschicht 302 polarisationsgedrehte Strahlungsanteil nicht mehr von der Steuerelektrode 306 durchge­ lassen, sondern an dieser reflektiert wird.

Eine weitere Besonderheit der beschriebenen Absorbersysteme liegt darin, daß sich diese auch zur Ermittlung der einfallenden Wel­ lenstrahlung in der Weise verwenden lassen, daß an die Steuer­ elektroden eine konstante Steuerspannung angelegt und der zwi­ schen diesen fließende Strom, z. B. mit Hilfe eines - in Fig. 1 gestrichtelt dargestellten - Serienwiderstandes, gemessen wird. So lange von außen keine elektromagnetische Strahlung einwirkt, bleiben die kapazitativen Eigenschaften der Absorberschicht 2 bei konstanter Steuerspannung U unverändert, d. h. am Serienwiderstand fließt kein Strom. Wird hingegen durch eine einfallende Wellen­ strahlung ein äußeres elektrisches Feld an der Absorberschicht 2 erzeugt, so verändert dieses über die Wechselwirkung mit den fer­ roelektrischen Dipolmolekülen 10 die kapazitiven Eigenschaften der Absorberschicht 2, was einen zu den Kapazitätsänderungen pro­ portionalen, elektrischen Strom am Serienwiderstand zur Folge hat. Durch Messung der Stromstärke unter Berücksichtigung des an­ gelegten Steuerspannungsniveaus läßt sich somit eine von außen einfallende, elektromagnetische Strahlung detektieren und analy­ sieren.

Claims (11)

1. Frequenz selektiver Interferenzabsorber für elektromagneti­ sche Strahlung, insbesondere Mikrowellen-Absorber, mit einer dielektrischen Absorberschicht, deren dielektrische Schicht­ dicke einer viertel Wellenlänge der zu absorbierenden Wel­ lenstrahlung entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberschicht (2) mit eingelagerten, ferroelektrischen Dipolteilchen (10) versehen ist und Steuerelektroden (4, 6) zum Anlegen eines die dielektrische Schichtdicke der Absor­ berschicht durch Umorientierung der Dipolteilchen ändernden, elektrischen Feldes besitzt.

2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberschicht (102) zumindest teilweise aus einem strahlungsabsorbierenden Material (120) besteht.

3. Absorber für elektromagnetische Strahlung, insbesondere Mikrowellen-Absorber, mit einer Absorberschicht aus einem strahlungsabsorbierenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberschicht (202) mit eingelagerten, ferroelektrischen Dipolteilchen (210) versehen ist und Steu­ erelektroden (204, 206) zum Anlegen eines das Absorptions­ frequenzband des Absorbers durch Umorientierung der Dipol­ teilchen ändernden, elektrischen Feldes besitzt.

4. Absorber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die strahlungseinfallseitige Steuerelektrode (4, 104. 204) aus einem dünnwandig strahlungstransparenten, elektrisch leitenden Material hergestellt ist.

5. Absorber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode (4, 104, 204) aus einer strahlungstrans­ parenten, mit dem elektrisch leitenden Material (14) dünn­ wandig beschichteten, mit der Absorberschicht (2, 102, 202) flächig verbundenen Polymerfolie (12) besteht.

6. Absorber für elektromagnetische Strahlung, insbesondere Mikrowellen-Absorber, mit einer dielektrischen Absorber­ schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberschicht (302) mit eingelagerten, ferroelektri­ schen, im ausgerichteten Zustand polarisationsdrehenden Dipolteilchen (310) und zum Anlegen eines die Dipolteilchen ausrichtenden elektrischen Feldes mit Steuerelektroden (304, 306) versehen ist, von denen zumindest der strahlungsein­ fallseitigen Steuerelektrode (304) ein Polarisator (314, 326) zugeordnet ist.

7. Absorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator (314, 326) in die strahlungseinfallseitige Steuerelektrode (304) einbezogen ist und diese aus einer elektrisch leitenden, von einem polarisationsselektiven Schlitzmuster (326) durchsetzten Deckschicht (314) besteht.

8. Absorber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlitzmuster (326) aus zueinander parallelen, entspre­ chend der geforderten Frequenzdurchlässigkeit voneinander beabstandeten Schlitzen besteht.

9. Absorber nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Steuerelektroden (304, 306) ein Polarisator (314, 326) zugeordnet ist.

10. Absorber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorberschicht (2, 102, 202, 302) aus einem Polymerma­ terial besteht.

11. Absorber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Steuerelektroden (4, 6; 104, 122; 204, 206; 304, 306) eine kontinuierliche Steuerspannung (U) angelegt ist und zur Messung eines von außen einwirkenden elektrischen Feldes der zwischen den Steuerelektroden fließende, elektrische Strom ermittelt wird.