Радіометрична головка

Винахід відноситься до радіометричних приладів і знайде застосування в приладобудуванні в галузі визначення густини променевих потоків. Він призначений для вимірювання променевих потоків ультрафіолетової частини спектру випромінювання. Відомі пристрої [1], що складаються з фоточутливи х датчиків та оптичних фільтрів, а також апаратуру, що реєструє електричні сигнали. Вони дозволяють визначати променеві потоки у необхідному діапазоні випромінювання. Із існуючих аналогів найбільш близьким по технічній суті є радіометрична головка для ультрафіолетової частини діапазону випромінювання, яка входить до складу радіометра „Dual-Channel Optical Power Meter" [2]. Вона складається із корпусу, напівпровідникового фотоприймача та оптичного фільтру з відповідних оптичних матеріалів. Така радіометрична головка характеризується низьким значенням величини крутизни короткохвильового та довгохвильового країв оптичного поглинання у ультрафіолетовому діапазоні - менше 50%мкм-1. Застосування таких радіометричних головок веде до великих частотних похибок вимірювання. Тому досить актуальним є завдання створення радіометричної головки з підвищеною крутизною країв оптичного поглинання та вирівнювання їх частотни х характеристик. Вказане завдання розв'язується тим, що радіометрична головка на спектральний діапазон 300-400нм складається з корпусу з електровиводами, напівпровідникового фотоприймача та оптичного фільтра, які розташовані співвісно, при чому діодна структура фотоприймача виконується з арсеніду галію, а оптичний фільтр складається з п'яти скляних дисків марок ПС-11, ЖС-20, УФС-5, ЖСЗ-12 та органічного скла товщинами d1, d 2, d3 , d 4, d5, що знаходяться у співвідношенні 10:1:1:2:0,4 відповідно. Відповідність критерію „новизна" в запропонованому пристрої забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному із об'єктів існуючого рівня техніки. У винаході запропоновано принципово нове рішення для радіометричних головок, яке полягає в тому, що діодна структура фотоприймача виконується з арсеніду галію, а оптичний фільтр складається з п'яти скляних дисків марок ПС-11, ЖС-20, УФС-5, ЖСЗ-12 та органічного скла товщинами d1, d 2, d3 , d 4, d5, що знаходяться у співвідношенні 10:1:1:2:0,4 відповідно. Тому ознака, яка не міститься ні в одному із аналогів - „діодна структура фотоприймача виконується з арсеніду галію, а оптичний фільтр складається з п'яти скляних дисків марок ПС-11, ЖС-20, УФС-5, ЖСЗ-12 та органічного скла товщинами d1, d 2, d3 , d 4, d5, що знаходяться у співвідношенні 10:1:1:2:0,4 відповідно" забезпечує заявленому пристрою необхідний „винахідницький" рівень. Промислове використання запропонованого приладу не вимагає спеціальних технологій і матеріалів, його реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного профілю. На фіг.1 схематично представлена конструкція запропонованого пристрою. Радіометрична головка містить корпус 9 з металу, в якому послідовно розташовано оптичний фільтр, що складається з скляних дисків 2, 3, 4, 5, 6, фотоприймача 8, та електровиводів у вигляді роз'єма 11. Фіксацію фотоприймача 8 та набору скляних дисків 2, 3, 4, 5, 6 проводиться за допомогою гайки 1 та втулки 7. Електровиводи фотоприймача 8 з'єднуються до корпусного контакту 10 та роз'єму 11. Скляні диски 2, 3, 4, 5, 6 виконуються з оптичних стекол марок ПС-11, ЖС-20, УФС-5, ЖСЗ-12 та органічного скла відповідно та з'єднуються між собою у послідовно оптичний та тепловий контакт за допомогою оптичного клею КОУР-1. Товщини цих дисків d1, d2, d3, d4 , d5 підбираються таким чином, що оптичний фільтр на їх основі формує разом із фотоприймачем 8 з арсеніду галію необхідну неселективну спектральну характеристику чутливості радіометричної головки. У випадку робочого спектрального діапазону 300-400нм оптимальне значення відносин товщин дисків 2, 3, 4, 5, 6 знаходиться у співвідношенні d1 : d 2 : d3 : d 4 : d5 := 10 : 1: 1 : 2 : 0,4. Запропонована радіометрична головка працює наступним чином. Реєстроване випромінювання проходить через фільтр та поглинається робочою поверхнею діодної структури фотоприймача 8. Внаслідок фотонелектронної взаємодії на вихідному роз'ємні 11 генерується фотоерс, величина якої прямопропорційна падаючому випромінювання. Експериментальне дослідження показало, що запропоновані радіометричні головки на спектральну область 300-400нм характеризуються малою величиною неоднорідності своєї спектральної чутливості, яка не перевищує 5% при її нелінійності 1,5%. Величина крутизни короткохвильового та довгохвильового країв оптичного поглинання у цьому діапазоні перевищує 500%мкм -1. Головка пройшла державну атестацію та застосовується у радіометрі УФР-1Л, який випускається „Конструкторсько-технологічним бюро „Фотон" (м. Чернівці, Україна). Джерела інформації: 1. А.З. Криксунов Справочник по приборам инфракрасной техники. Киев «Теника» 1980. 232с. 2. 2930-C Series Dual-Channel Optical Power Meter, New from Newport, 2003, p. 114-115 (www.newport.com/store/product.asp?id=4425&lang=1).