Сканирующее устройство

.".;йр ,-,"ф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ инститовсЭнамени 2. п В. р. 49 Ргос . тЕ 1",1 1970,-498 (прототип) . 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) Д,И.Биленко, В.А,Лодгаузи И.И.Лясковский (71) Научно-исследовательский тут механики и физики при Сарком ордена Трудового Красного государственном университетеим. Н.Г;Чернышевского (53) 681.327.12(088.8)(54)(57) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из.ее поверхностей отражающей пленкой и источник поглощаемого излучения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения воэможности работы в широком частотном диапазоне, оно .содержит со стороны отражающейпленки источник локального импульсного подогрева, причем отражающая .пленка выполнена из материала с фазо вым переходом металл - полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности, а источник поглощаемого излучения расположен со стороны Я оптически прозрачной подложкИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах считывания, визуализации и обработки инФормации в ИК- и СВЧ-диапазонах.Известно сканирующее устройство,содержащее германиевую панель исетку, размещенные в электроннолучевой трубке. Работа такого устройства основана на сканировании германиевой панели электронным .лучом, плотность электронов и энергия котороговыбираются в пределах, обеспечивающих наибольший скачок отражения 1 .Недостатком устройства являетсяузкий рабочий диапазон длин волн, 15связанный с зависимостью парамет ров устройства (электропроводности итолщины панели, расстояния панели отсетки и т.д. ).от длины волны излучения.20Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсясканирующее устройство, содержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из ее поверхностей отражающей пленкой и источник поглощаемого излучения 2 .Недостатком известного устройстватакже является узкий рабочий диапазон длин волн, связанный с резонансным характером работы устройства.Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности работы в широком частотном диапазоне.35Поставленная, цель достигается тем, что в сканирующее устройство, содержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из ее поверхностей отражающей пленкой и источник поглощаемого излучения, 40 введен со стороны отражающей пленки . источник локального .импульсного подогрева, причем отражающая пленка выполнена из материала с фазовым переходом металл - полупроводник 45 и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности, а источник поглощаемого излучения расположен со стороны оптически прозрачной под.ложки50На чертеже представлена принципиальная схема сканирующего устрой,ства.Устройство содержит оптически прозрачную подложку 1, отражающую пленку 2, выполненную с фазовым переходом металл-полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности, источник 3 локального импульсного подогрева, пленочный подогреватель 4, электроды 5, 60 . диэлектрическую пленку 6, источник ЭДС 7, источник 8 поглощаемого излучения.На,оптически прозрачную подлож ку 1, выполненную, например из слю ды, нанесена отражающая пленка 2 с Фазовым переходом металл - полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности 1 например, двуокиси ванадия ЧО 2) . Эти свойства материала означит, что при температурах ниже фазового перехода (Т ( ТК, где Тк - температура фазового перехода материала ) материал находится в полупроводниковом состоянии и слабо поглощает ,излучение, а при температуре Тк двуокись ванадия скачком переходит в металлическое состояние и в состояние сильного поглощения, Других материалов, кроме ЧО , обладающих обоими указанными свойствами, пока неизвестно ), Под оптически прозрачной подложкой 1 расположен источник 8 поглощаемого излучения, в качестве которого может быть использован источник излучения видимого или ИК-диапазонов, не обязательно когерентный. С одной стороны отражающей пленки 2 расположен источник 3 локального импульсного подогрева, который может быть выполнен в виде пленочного подогревателя 4, например из И 1 йг с электродами 5, отделенного от отражающей пленки 2 диэлектрической пленкой 6 ( например 5102 )и источника ЭДС 7, подсоединенного к электродам 5. Источник локального импульсного подогрева может также представлять собой импульсный узконаправленный источник поглощаемого излучения.Сканирующее устройство работает следующим образом.В исходном .состоянии, когда источник 8 поглощаемого излучения и источник 3 локального подогрева отключены, пленка ЧО 2 находится в полупроводниковом состоянии, характеризующемся коэффициентом отражения, близким к нулю. Следовательно, устройство не считывает изображение, в плоскости которого находится.При включении источника 8 поглощаемого излучения его излучение через слюду радает на пленку Ч 02 . Посколь,ку пленка ЧО 2 при температуре ниже температуры Фазового перехода находится в состоянии слабого поглощения, излучение источника 8 поглощаемого излучения почти не поглощает" ся в пленке и, следовательно, не нагревает ее до температуры фазового перехода. Оставаясь в полупроводниковом состоянии, она по-прежнему . мало отражает, и поэтому устройство не считывает изображения. При вклю" чении источника 3 локального импульсного подогрева элемент пленки ЧО 2, находящийся под ним, нагреваясь, переходит в металлическое состояние, а поскольку при температуре Тк ЧО 2 скачком меняет поглощение, излу1043690 Составитель АаМорозов Редактор Н.Егорова Техред С. Мигунова Корректор О.ТигореЗаказ 7341/54 Тираж 706 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чение источника 8 поглощаемого излучения, падающее на всю площадь ,отражающей пленки, поглощается именно в локально разогретом элементе.Вследствие теплопроводности соседняя часть пленки также разогревается и переходит в металяическую фазу и в состояние сильного поглощения, что приводит к дополнительному разогреву эа счет энергии излучения источника 8. Вследствие теплопроводности10 разогревается соседняя область пленки и процесс, перехода в металлическую фазу распространяется вдоль плен- . ки. Происходит, таким образом, после-. довательный нагрев элементов пленки 15 ЧО (хотя засвечена она равномерно а по площади и непрерывно во времени ), означающий последовательный переход элементов зеркала в состояние сильного отражения, Поэтому иэображение, в плоскости которого находится устройство, будет последовательно им сканироваться.Режим освещения панели диктуется следующими соображениями. В интервале плртностей мощности от Р:мли-та 1,р -и а температура панели мреет 2 Лт быть как ниже температуры фазовогоперехода, так и выше, в зависимости от того, имеется допблнительныйлокальный подогрев.или нет. Еслиплотность мощности меньше меньшегозначения Р, то вся пленка ЧО будет находиться вполупроводниковомсостоянии и локальный подогрев еетак и останется локальным. Если плотность мощности больше большего значения Р 2, то вся пленка будет вметаллической фазе, независимо отлокального подогрева.В предлагаемом техническом решении диапазон частот определяется свойствами материала, из которОго выполнена панель. Для двуокиси ванадия,. например, этот диапазон включает инфракрасную исубмиллиметровую части спектра. При переходе с од-. ной частоты на другую никакой дополнительной перестройки производить не требуется, а считываемое излучение может быть как монохроматическим, так и интегральным с широкой полосой частот.Экономический эффект от использования устройства обусловлен его техническими преимуществами.