SU1755061A1 - Способ фиксации положени экстремума дифракционного распределени - Google Patents

Abstract

Использование: измерительна  техника . Сущность: излучение, прошедшее через формирующую дифракционную картину структуры, сканйрую т ШГзаданному профилю точечной диафрагмой и приемником излучени , модулируют частоту источника, выдел ют в сигнале, снимаемом с приемника , вторую гармонику частбты мо д ул  ции и фиксируют положение диафрагмы, при котором втора  гармоника достигает максимального значени , соответствующее положению экстремума дифракционного распределени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике дл  определени  структуры пучков, в частности дл  определени  положени  (фиксации) экстремумов дифракционных распределений преимущественно в миллиметровом диапазоне волн (ММД).

Известен способ определени  структуры светового пучка, по которому излучение пучка преобразуют в электрический сигнал с помощью полупроводникового гетерола- зера с лолосковой активной областью, формируют электрический сигнал, пропорциональный координате положени  фотоприемника сканируют распределение интенсивности излучени  и регистрируют структуру пучка.

Недостатком способа  вл етс  ограничение спектрального интервала его использовани  рабочей частотой лазера.

Наиболее близок к предлагаемому способ фиксации экстремума дифракционного распределени , заключающийс  в следую щем: сканируют излучение точечной диафрагмой , распределение преобразуют в электрический сигнал прошедшую через отверстие диафрагмы часть излучени  и фиксируют положение диафрагмы, при котором сигнал достигает экстремального значени , соответствующее положению экстремума распределени .

Способ-прототип имеет недостаток, заключающийс  в невысокой чувствительности к смещению диафрагмы из положени  экстремума (например, главного максимума ) ввиду того, что изменение интенсивности вблизи экстремума происходит медленно. Кроме того, фотометрировать в районе минимумов распределений приходитс  на уровне шумов в измерительном тракте, что приводит к снижению точности фиксации положени  минимумов дифракционного распределени .

Цель изобретени  - повышение чувствительности и точности фиксации положени  экстремума дифракционного распределени .

сл С

сл сл о о

Поставленна  цель достигаетс  тем. что в способе фиксации положени  экстремума дифракционного распределени , включающем сканирование точечной диафрагмой дифракционного распределени , преобразование в электрический сигнал прошедшего через отверстие диафрагмы излучени , фиксацию положени  диафрагмы, при котором сигнал достигает экстремального значени , соответствующего положению экстремума дифракционного распределени , в процессе сканировани  модулируют частоту излучени , выдел ют в электрическом сигнале вторую гармонику частоты мо- дул ции и положение диафрагмы фиксируют при достижении второй гармоникой сигнала максимальной величины.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.

Чувствительность фиксации экстремума повышаетс  за счет того, что фиксируетс  положение диафрагмы, соответствующее максимуму квадрата синусоиды, с периодом значительно меньшим (определ емом диапазоном изменени  частоты при модул ции ), чем период изменени  функции интенсивности.

Точность фиксации экстремумов повышаетс  за счет того, что при положении диафрагмы во врем  сканировани , соответствующее положению минимума распределени , величина второй гармоники сигнала, снимаемого с приемника при модул ции частоты источника, не обращаетс  в нуль, а наоборот, достигает максимального значени ,

Дополнительным преимуществом изобретени   вл етс  то, что обработка сигнала ведетс  на переменном токе, тем самым улутшаетс  помехозащищенность и характеристики усилени  сигнала, кроме того отпадает необходимость работы с сигналами существенно различной мощности (в максимумах и минимумах распределени ).

Диапазон использовани  способа (преимущественно ММД, а также смежные), обусловлен тем, что, во-первых, частотна  модул ци  источника легко осуществима в устройствах, примен ющихс  в качестве источников в этом диапазоне (например, клистронах , ЛОВ, ЛБВ и т.д.), во-вторых, в этом диапазоне в меньшей мере, чем в диапазоне более коротких длин волн, могут сказыватьс  причины, вызывающие погрешность измерений при изменении частоты модул ции (хроматические аберрации, шероховатость поверхности и т.п.).

Устройство состоит из генератора ММД 1, генератора 2, подключенного к первому входу управлени  частотой, антенны 3, св занной с первым выходом, расположенной после 3 структуры 4, создающей дифракционную картину, точечной диафрагмы 5. расположенной за его приемной антенной б и детектором 7. Детали 5, 6, 7 закреплены на сканирующем устройстве 8, выход

детектора св зан электрически с селективным усилителем 9, к выходу которого подключены входы блока 12 запуска отсчетных импульсов, выход которого подключен к входу канала Y осциллографа 13, на вход X

которого подаетс  напр жение, пропорциональное координате положени  диафрагмы при перемещении сканирующего устройства 8.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Модулируют частоту генератора ММД1 частотой генератора 2, излучают СВЧ энергию антенной 3, освещают структуру, создающую дифракционную картину 4,

диафрагмируют излучение, преобразуют в электрический сигнал, перемещают диафрагму 5, антенну б и детектор 7 по заданному профилю сканирующим устройством 8, выдел ют и усиливают напр жение второй

гармоники сигнала селективным усилителем 9, дифференцируют сигнал, отпирающий блок отсчетных импульсов, вырабатывают отсчетный импульс при нулевом напр жении дифференциатора блоком

8 отсчетных импульсов, подают отсчетные импульсы в канал Y осциллографа, одновременно подава  в канал X напр жение, пропорциональное величине координаты положени  сканирующего устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ фиксации положени  экстремума дифракционного распределени , включающий направление излучател  на дифракционную решетку, сканирование точечной диафрагмой дифракционного распределени , преобразование в электрический сигнал прошедшего через диафрагму излучени , фиксацию положени  диафрагмы, при котором сигнал достигает

   экстремального значени , о т л и ч a rain и и с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности, модулируют частоту излучени , выдел ют в электрическом сигнале вторую гармонику частоты модул ции и положение диафрагмы фиксируют при достижении второй гармоникой сигнала максимальной величины.