RU1831665C

RU1831665C - Болометрический приемник электромагнитного излучени

Info

Publication number: RU1831665C
Application number: SU914937240A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Евтихиев; Николай Дмитриевич Куртев; Борис Иванович Голубь
Original assignee: Московский институт радиотехники, электроники и автоматики
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1993-07-30

Abstract

Использование: болометрический приемник электромагнитного излучени предназначендл обнаружени электромагнитного излучени в спектральном интервале от оптического до миллимет- рового. Сущность: болометрический приемник электромагнитного излучени содержит криостат, чувствительный элемент в виде болометрической пленки, расположенной на диэлектрической подложке, блок управлени температурой чувствительного элемента, дополнительный источник излучени , оптическую формирующую систему и фотоприемник, причем в качестве диэлектрической подложки чувствительного элемента использован одиночный световод, на боковой поверхности которого выполнен локальный участок с показателем преломлени , равным или превосход щим показатель преломлени световод, на котором расположена болометрическа пленка чувствительного элемента из высокотемпературного сверхпровод щего материала, причем световод расположен между формирующей оптической системой и фотоприемником , выход которого подключен к блоку управлени температурой чувствительного элемента. 3 ил. С/)

Description

Изобретение относитс к области измерительной техники, в частности измерению электромагнитного излучени и может быть использовано в устройствах обнаружени электромагнитного излучени в спектральном интервале от оптического до миллиметрового .

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы болометрического приемника, снижение инерционности, устранение вли ни постороннего электромагнитного пол и снижение за счет этого погрешности измерени излучени .

Указанна цель достигаетс тем, что в болометрическом приемнике, содержащем

чувствительный элемент, состо щий из диэлектрической подложки и приемной площадки , подложка выполнена в виде световода. На боковой поверхности световода создан участок с показателем преломлени большим или равным показателю преломлени световода, на который нанесена приемна площадка. Приемна площадка выполнена в виде пленки из ВТСП материала.

На фиг. 1 представлена блок-схема болометрического приемника электромагнитного излучени .

00 GO

С О СП

GO

На фиг. 2 показан пример выполнени чувствительного элемента болометрического приемника.

На фиг. 3 показан пример выполнени болометрического приемника.

Болометрический приемник электромагнитного излучени на основе высокотем- пературной сверхпроводимости фиг. 1 содержит чувствительный элемент (Ч Э)-болометрическую пленку 3. расположенную на диэлектрической подложке, выполненной в виде световода 1 с оболочкой 2, на боковой поверхности которого расположен ЧЭ в виде пленки из ВТСП материала. Пленка 3 нанесена непосредственно на рабочее тело 1 световода, вместо участка оболочки 2, который предварительно от нее освобожден (фиг. 2). Световод, в свою очередь, прикреплён к охлаждаемой жидким азотом подложке4 (фиг. 3), котора вл етс частью внутренней оболочки криостата 5. Последовательно с чувствительным элементом - световодом 1 расположены источник ИК-из- луч.ени 6, оптическа система.7, фокусирующа излучение от него на входном торце световода 1. За выходным торцем световода расположен приемник излучени 8, последовательно соединенный с системой автоматического управлени 9 и задатчиком температуры 10. Элементы 6, 7,8, 9, 10 объединены в блок управлени температурой 11. Перед приемной площадкой 3 расположены охлаждаема диафрагма 12 и входное окно 13. К приемной площадке 3 прикреплены электрические выводы 14,

Устройство работает следующим образом .

Измер емый лучистый поток (Л П), пройд оптическую систему формировани 15 и входное окно приемника 13, поступает на приемную площадку 3 ЧЭ, котора экранирована охлаждаемой диафрагмой 12. Экран предназначен дл устранени воздействи наружных частей криостата и уменьшени фоновых засветок. Через боковые стенки экрана и стенки криостата световод выведен наружу.3 Наружу также выведены электрические выводы 14 ЧЭ.

Дл управлени температурой рабочей площадки 3 ЧЭ на входной торец световода 1 посредством оптической системы 7 проектируетс поток излучени от источника 6. Вход щий в световод лучистый поток, в соответствии с эффектом полного внутреннего отражени от границ раздела двух сред с разными показател ми преломлени (щ П2, где n j.-. показатель преломлени рабочего тела световода, п г - показатель преломлени оболочки), проходит по световоду к выходному торцу, непосредственно за

которым расположен приемник лучистой энергии 8 блока управлени температурой рабочей точки болометра 11.

В месте расположени приемной пло- щадки 3 эффект полного внутреннего отражени отсутствует, так как показатель преломлени материала элемента 3 (пз) выбран таким образом, что он больше щ. Вследствие этого происходит поглощение

части канализируемого по световоду лучистого потока материалом элемента 3, в результате чего температура его измен етс . Регулиру величину личистого потока источника 5 с помощью блока управлени

5 температурой 11, производитс выбор и стабилизаци рабочей точки чувствительного элемента болометра. Повышение надежности предлагаемого устройства, по сравнению с прототипом, достигаетс полным

Claims

0 устранением веро тности электрического пробо в чувствительном элементе. Отсутствие электрического проводника, используемого в качестве подогревател , позвол ет: 1) до минимума уменьшить толщину под5 ложки, на которую нанесена приемна площадка чувствительного элемента, а следовательно значительно уменьшить инерционность приемника; 2) повысить чувствительность приемника, поскольку отсут0 ствуют паразитные электромагнитные пол . Формула изобретени Болометрический приемник электромагнитного излучени , содержащий кри- остат, чувствительный элемент,

5 выполненный а виде болометрической пленки, расположенной на диэлектрической подложке, и блок управлени температурой чувствительного элемента, отличающийс тем, что, с целью снижени погреш0 ности измерени , повышени быстродействи и надежности, в него введены оптически св занные, последовательно установленные на единой оптической оси дополнитель- ный источник излучени , оптическа

5 формирующа система и фотоприемник, в качестве диэлектрической подложки чувствительного элемента использован одиночный световод, на боковой поверхности которого выполнен локальный участок с по0 казателем преломлени , равным или превосход щим показатель преломлени световода, на котором расположена болометрическа пленка чувствительного элемента из высокотемпературного

5 сверхпровод щего материала, причем световод расположен между формирующей оптической системой и фотоприемником, выход которого подключен к блоку управлени температурой чувствительного элемента .