Болометрический приемник электромагнитного излучения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК АЗ 9) 01 Л 5/20(5 АТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕН ВЕДОМСТВО С (ГОСПАТЕНТ СС А,:Рю АН О К ПАТЕНТ 9,(21) 4937240/25(72) Н.Н,Евтихиев, Н.Д.Куртеви Б.И.ГолубьД)Московский институт радиотехники электроники и автоматики(54) БОЛОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Использование: болометрический приемник злектремагнитного излучения предназначен для обнаружения электромагнитного излучения в спектральном интервале от оптического до миллиметрового. Сущность: болометрический приемник электромагнитного излучения соИзобретение относится к области измерительной техники, в частности измерению электромагнитного излучения и может быть использовано в устройствах обнаружения электромагнитного излучения в спектральном интервале от оптического до миллиметрового,Целью изобретения является повышение надежности работы болометрического приемника, снижение инерционности, устранение влияния постороннего электромагнитного поля и снижение за счет этого погрешности измерения излучения,Указанная цель достигается тем, что в болометрическом приемнике, содержащем держит криостат, чувствительный элемент в виде болометрической пленки, расположенной на диэлектрической подложке, блок управления температурой чувствительного элемента, дополнительный источник излучения, оптическую формирующую систему и фотоприемник, причем в качестве диэлектрической подложки чувствительного элемента использован одиночный световод, на боковой поверхности которого выполнен локальный участок с показателем преломления, равным или превосходящим показатель преломления световоДЬ, на котором расположена болометрическая пленка чувствительного элемента из высокотемпературного сверхпроводящего материала, причем световод расположен между формирующей оптической системой и фотоприемником, выход которого подключен к блоку управления температурой чувствительного элемента. 3 ил. чувствительный элемент, состоящий из диэлектрической подложки и приемной площадки, подложка выполнена в виде световода. На боковой поверхности свето- вода создан участок с показателем преломления большим или равным показателю преломления световода, на который нанесена приемная площадка. Приемная площадка выполнена в виде пленки из ВТСП материала,На фиг. 1 представлена блок-схема болометрического приемника электромагнитного излучения, 18316655 10 15 20 30 35 40 45 50 55 На фиг. 2 показан пример выполнения чувствительного элемента болометрического приемника,На фиг. 3 показан пример выполнения болометрического приемника.Болометрический приемник электромагнитного излучения на основе высокотемпературной 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 Ч Э 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, прикреплен к охлаждаемой жидким азотом подложке 4 (фиг, 3), которая является частью внутренней оболочки криостата 5. Последовательно с чувствительным элементом - световодом 1 расположены источник ИК-излучения 6, оптическая система 7, фокусирующая излучение от него на входном торце 25 световода 1, За выходным торцем световода расположен приемник излучения 8, последовательно соединенный с системой автоматического управления 9 и задатчиком температуры 10, Элементы 6, 7, 8, 9, 10 объединены в блок управления температурой 11. Перед приемной площадкой 3 расположены охлаждаемая диафрагма 12 и входное окно 13, К приемной площадке 3 прикреплены электрические выводы 14,Устройство работает следующим образом.Измеряемый лучистый поток(ЛП), пройдя оптическую систему формирования 15 и входное окно приемника 13, поступает на приемную площадку 3 ЧЭ, которая экранирована охлаждаемой диафрагмой 12. Экран предназначен для устранения воздействия наружных частей криостата и уменьшения фоновых засветок, Через боковые стенкиэкрана и стенки криостата световод выведен наружу. Наружу также выведены электрические выводы 14 ЧЭ. Для управления температурой рабочей площадки 3 ЧЭ на входной торец световода 1 посредством оптической системы 7 проектируется поток излучения от источника 6, Входящий в световод лучистый поток, в соответствии с эффектом полного внутреннего отражения от границ раздела двух сред с разными показателями преломления (пп 2,где п 1. - показатель преломления рабочего тела световода, п г - показатель преломления оболочки), проходит по световоду к выходному торцу, непосредственно за которым расположен приемник лучистой энергии 8 блока управления температурой рабочей точки болометра 11,В месте расположения приемной площадки 3 эффект полного внутреннего отражения отсутствует, так как показатель преломления материала элемента 3 (пз) выбран таким образом, что он больше п. Вследствие этого происходит поглощение части канализируемого по световоду лучистого потока материалом элемента 3, в результате чего температура его изменяется,Регулируя величину личистого потока источника 5 с помощью блока управления температурой 11, производится выбор и стабилизация рабочей точки чувствительного элемента болометра. Повышение надежности предлагаемого устройства, по сравне-. нию с прототипом, достигается полным устранением вероятности электрического пробоя в чувствительном элементе, Отсутствие электрического проводника, используемого в качестве подогревателя, позволяет: 1) до минимума уменьшить толщину подложки, на которую нанесена приемная площадка чувствительного элемента, а следовательно значительно уменьшить инерционность приемника; 2) повысить чувствительность приемника, поскольку отсутствуют паразитные электромагнитные поля.Формула изобретения Болометрический приемник электромагнитного излучения, содержащий криостат, чувствительный элемент, выполненный в виде болометрической пленки, расположенной на диэлектрической подложке, и блок управления температурой чувствительного элемента, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью снижения погрешности измерения, повышения быстродействия и надежности, в него введены оптически связанные, последовательно установленные на единой оптической оси дополнительный источник излучения, оптическая формирующая система и фотоприемник, в качестве диэлектрической подложки чувствительного элемента использован одиночный световод, на боковой поверхности которого выполнен локальный участок с показателем.преломления, равным или превосходящим показатель преломления световода, на котором расположена боло- метрическая пленка чувствительного элемента из высокотемпературного сверхпроводящего материала, причем световод расположен между формирующей оптической системой и фотоприемником. выход которого подключен к блоку управления температурой чувствительного элемента,митета и сква, Жина, 10 мбинат "Пат жгор аз 2549 Тир ВНИИПИ Государственного 113035, оизводственно-издатель 1831665ДП витель Б,Голубьд М,Моргентал Корректор Т.Вашко Подписноеетениям и открытиям пская наб., 4/5