Устройство для определения параметров электромагнитных волн в твердом теле

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 44574 09) 594 О 01 Н 22 О ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетекий иОткРытии ОБРЕТЕНИ ЯДе"- л ДЕТЕЛЬСТ ЛКОТЯА(71) Ордена Трудового Красно мени институт физики полупро ников АН ЛитССР(56) Авторское свидетельство СССР 9 345948, кл. С 01 К 31/02,Пожела Ю,К. и др. Слабо затухающая медленная вихревая электромагни ная волна в полупроводниках,- "Физика полупроводников". Вып. 9, 9 с, 1672-1673(54) УСТРОЙСТВОРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОТВЕРДОМ ТЕЛЕ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение точности определения параметровУстр-во содержит два зонда1 и 2, ВЧ г-р 3, детектор 4, регис го Знавод 1 83 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАМАГНИТНЫХ ВОЛН В ем П б,ширина е толщинОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ С ратор 5, исследуемый образец, выполненный в виде пластины (П) 6,датчик (Д) 7 перемещения зондов 1 и2, аттенюатор (А) 8 и у-ль 9. Точность определения длины эл.- маги.волныи коэф. затухания К достигаетсяпутем измерения интерференционных кривых суммы опорного сигнала и сигнала, переданного волнами через П 6 при плавном изменениитолщины области П 6, находящейсямежду зондами 1 и 2. При этом зонды 1 и 2 установлены с возможностьюперемещения параллельно плоскостямП 6 в направлении изменения ее толщины, а размер зондов 1 и 2 в этомнаправлении сравним с перепадом толщины П 6. Цель достигается введением А 8 и Д 7, выдающего постоянное напряжение, пропорциональноесдвигу зондов 1 и 2 относительноП 6 вдоль .координаты Х, а такжевыполи ени длина. которой в40 раэ, а в 10 раз превышаютперепад е ы. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметровэлектромагнитных волн в полупроводниках, полуметаллах и металлах вусловиях локализованного их распространения,Цель изобретения - повышение точности.На Фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляопределения параметров электромагнитных волн; на фиг. 2 - график зависимости напряжения суммарного сигнала от координаты Х зондов дляосновной моды электромагнитного гауссова пучка, измеренной на полупроводниковом монокристалле 1 пЯЬ при290 К,Устройство для определения параметров электромагнитных волн в твер-,дом теле содержит первый и второйзонды 1 и 2, высокочастотный генератор 3, детектор 4, регистратор 5,исследуемый образец, выполненный ввиде пластины 6, толщина которойплавно изменяется, причем длинапластины 6 в 40 раз, а ширина - в10 раз превышает перепад толщины .пластины 6, а размер первого и второго зондов 1 и 2 в этом направлении сравним с перепадом толщины плас"тины 6. Кроме того, устройство включает в себя датчик 7 перемещенияпервого и второго зондов 1 и 2,аттенюатор 8, а также усилитель 9.Устройство для определения параметров электромагнитных волн в твердом теле работает следующим образом. Зонды 1 и 2 размещены сооснои паралелльно противоположным плоскостям пластины 6 из полупроводника (1 пБЬ), Сигнал, от высокочастот ного генератора 3 поступает на возбуждающий волны зонд 1, а переданный волнами сигнал индуцируетсяФзондом 2 и через усилитель 9 и детектор 4 поступает на регистратор5, например, на вход двухкоординатно"го самописца. На детектор 4 черезаттенюатор 8 также поступает опорный сигнал фиксированной .фазы, К входу М. самописца подключен датчик7, выдающий постоянное напряжение,пропорционапьное сдвигу зондов 1 и2 относительно пластины 6 вдоль коор" динаты х. В процессе измерений взаимносоосные скользящие зонды 1 и 2 перемещают вдоль направления градиентатолщины пластины 6, т.е. вдоль коор динаты х, и измеряют зависимостьП(х) (фиг. 2). Так как при изменениих меняется толщина пластины 6 й, томеняется и фаза полей волн за пластиной 6, Изменение фазы на 360 соот ветствует а 4=71, т,е. расстояниюмежду соседними максимумами интерференционной кривой Б(х). Перемещаязонды 1 и 2 от одного до другогокрая пластины 6, необходимо наблюдать 15 от двух до трех экстремумов интерференционной кривой, что соответствуетвй=1-1,53. Это достигается подборомчастоты сигнала или подбором .44.Подбором же общей толщины пластины 6 20.можно проводить исследования в ближ-.ней (йс 3) и дальней (сЬ 5 А) зонахот зонда 1,При известном значении угла Кмежду плоскостями клинообразной 25 пластины 6 длина волны определяется как3 =28 ф 92 (х-х),где х и х - кординаты зондов 1 и 2,ЗОдля двух соседних максимумов.Коэффициент К затухания определяют по формулеК=1 пЩ /И)Л ",где 11, и Б, значения Б при х и хВ предлагаемом устройстве точность определения" й и К достигаетсяпутем измерения интерференционныхкривых суммы опорного сигнала и40 сигнала, переданного волнами черезпластину 6 при плавном изменениитолщины области пластины 6, находящейся между зондами 1 и 2,Точность измерений при выполнен 45 ных вьппеприведенных требованиях кразмерам пластины 6 и зондов 1 и 2определяют лишь измерением координаты х и соотношения напряжений .П /Ц что можно сделать очень точ 50 но.Формула изобретенияУстройство для определения пара- метров электромагнитных волн в твердом теле, содержащее первый и вто. рой зонды, размещенные с противоположных сторон исследуемого образца,ор А. Обручар аз 3909/47 Тираж 778 По ВНП 4 ПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Я, Раушская наб., писно 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная,при этом вход первого зонда подсоединен к выходу высокочастотного генератора, детектор, вход которого соединен с выходом второго зонда, а выход подключен к входу регистратора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, исследуемый образец выйолнен в виде пластины, толщина которой плавно изменяется, причем длина пластины в40 раз, а ширина в 1 О раз превышаютререпад толщины пластины, первый и второй зонды установлены с возможностью перемещения параллельно плоскостям пластины в направлении изменения ее толщины, а размер первого ивторого зондов в этом направлениисравним с перепадом толщины ппастины, при этом введен датчик перемещения первого и второго зондов, выход которого соединен с опорным вхо О дом регистратора, а между выходомвысокочастотного генератора и входом детектора включен аттенюатор.