Розрядно-оптичний пристрій

Розрядно-оптичний пристрій, який містить генератор високої напруги, діелектричний корпус, фотоприймач, розрядний проміжок у вигляді плоско-паралельної пластини та оптично прозорий електрод, який відрізняється тим, що фотоприймач представлений окремими чутливими елементами або однокристальною фоточутливою матрицею, топологія фоточутливих елементів відповідає топологічному малюнку засвічення, а оптично прозорий електрод виконаний з окислів металів або їх суміші і розташований на поверхні розрядного проміжку, при цьому електрод і розрядний проміжок оптично прозорі у діапазоні довжин хвиль, які випромінюються при розряді, а електричний вихід пристрою споряджений фільтром завад. Корисна модель відноситься до приладів неруйнівного контролю за допомогою газового розряду і може бути використана у дефектоскопії та приладах контролю якості та стану певних об'єктів. Відомий розрядно-оптичний пристрій [1], який містить генератор високої напруги, оптичну систему у вигляді фокону, прозорий струмопровідний електрод, виконаний у вигляді струмопровідної рідини, оптично прозорої у вибраному діапазоні довжин хвиль електромагнітного випромінювання. Недоліком згаданої конструкції є неможливість контролю окремих ділянок досліджуваного об'єкту одночасно та об'ємність конструкції, як наслідок застосування фокону. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є розрядно-оптичний пристрій [2], який містить генератор високої напруги, діелектричний корпус, фотоприймач певної топології, розрядний проміжок у вигляді плоско-паралельної пластини, оптично прозорий електрод із струмопровідної рідини, при цьому оптична система виконана у вигляді волоконного-оптичної шайби. Недоліком такої конструкції є застосування в якості струмопровідного електроду рідини, яка ускладнює процес підготовки до вимірювань. Крім того волоконнооптична шайба ускладнює конструкцію пристрою, а її функція передачі без спотворення оптичного сигналу на фотоприймач мало ефективна внаслідок наявності зазору між поверхнею шайби та фотоприймачем. Завданням запропонованої корисної моделі є спрощення конструкції розрядно-оптичного пристрою. Зазначене завдання розв'язується тим, що фотоприймач представлений окремими чутливими елементами або однокристальною фоточутливою матрицею, топологія фоточутливих елементів відповідає топологічному малюнку засвічення, а оптично прозорий електрод виконаний з окислів металів або їх суміші і розташований на поверхні розрядного проміжку, при цьому електрод і розрядний проміжок оптично прозорі у діапазоні довжин хвиль, які випромінюються при розряді, а електричний вихід пристрою споряджений фільтром завад. Відповідність критерію "новина" запропонованому розрядно-оптичному пристрою забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. У корисній моделі запропоновано рішення, принципово нове для розрядно-оптичних пристроїв, яке полягає у тому, що фотоприймач представлений окремими чутливими елементами або однокристальною фоточутливою матрицею, топологія фоточутливих елементів відповідає топологічному малюнку засвічення, а оптично прозорий електрод виконаний з окислів металів або їх суміші і розташований на поверхні розрядного проміжку, при цьому електрод і розрядний проміжок оптично прозорі у діапазоні довжин хвиль, які випромінюються при розряді, а електричний вихід пристрою CD о> 11160 споряджений фільтром завад Тому, ознаки, що не зустрічаються ні в одному з аналогів "фотоприймач представлений окремими чутливими елементами або однокристальною фоточутливого матрицею, топологія фоточутливих елементів відповідає топологічному малюнку засвічення, а оптично прозорий електрод виконаний з окислів металів або їх суміші і розташований на поверхні розрядного проміжку, при цьому електрод і розрядний проміжок оптично прозорі у діапазоні довжин хвиль, які випромінюються при розряді, а електричний вихід пристрою споряджений фільтром завад" забезпечує заявленому об'єкту необхідний винахідницькій рівень Промислове використання корисної моделі потребує спеціальних матеріалів та технологій, які є в Україні Тому реалізація корисної моделі можлива на виробництвах України і за її межами На Фіг наведено схематичне зображення розрядно-оптичного пристрою Розрядно-оптичний пристрій складається з діелектричного корпусу (1), в якому розташована підкладка (2) на якій знаходиться фотоприймач (3) За допомогоюпровідників (4) фотоприймач через фільтр завад (5) з'єднується з виводом (6), через який фотосигнал потрапляє до блоку його обробки Через провідник (7) та вивід (8) на фотоприймач подається зміщення Конструкція захищена скляним плоскопаралельним вхідним вікном (9), оптично прозорим у діапазоні довжин хвиль, які випромінюються при розряді В той же час вхідне вікно виконує функцію розрядного проміжку На нижній бік вхідного вікна нанесено оптично прозорий провідний електрод (10), напруга на який потрапляє від ВІДПОВІДНОГО генератора через вивід (11) та провідник (12) Запропонований розрядно-оптичний пристрій працює наступним чином При включенні генератора на провідний електрод (10) через вивід (11) на провідник (12) подається висока імпульсна напруга 6 розрядному проміжку (9) з'являється зображення об'єкту, відоме під назвою ефекту Кірліан, яке фіксується фотоприймачем (3) Топологія кристалу фотоприймача, або набор окремих фоточутливих елементів розташовано таким чином, щоб топологічний малюнок, який вони утворюють, відповідав топології засвічення Завдяки цьому відбувається генерація фотоносмв струму, генерованих різними ділянками засвіченого об'єкту Фотосигнал з фотоприймача (3) через фільтр завад (5), який запобігає завадам, що можуть утворюватись за рахунок близького розташування розрядного проміжку та фотоприймача, через провідники (4) и вивід (6) потрапляє на блок реєстрації оптичного випромінювання Розрядний проміжок виконано з оптичного скла марки А61 Його товщина складає близько ЗООмкм Товщина розрядного проміжку визначалась по максимальній освітленості, яка випромінювалась при пробої розрядного проміжку Вимірювання освітленості здійснювалось люксметромяркоміром ТЕС 0693 виробництва НВФ "Тензор" Оптично прозорий електрод виготовлявся з тонкого провідного шару окису олова (БпОг) Він може бути виготовлений також із окису ІНДІЮ (Іп2Оз) або суміші окисів олова та ІНДІЮ (ІТО) ОСНОВНОЮ перевагою використання в якості електроду тонких плівок окислів металів є їхня висока прозорість в області спектра 250-1 ЮОнм, пов'язана з великим значенням ширини забороненої зони (Ед~3,8ев) Провідний шар окису металу наносився методом пульверизації Використовувались два типи фотоприймача В першому випадку набір фотодюдів на основі кремнію з площею фоточутливих елементів ЗхЗмм 2 , які утворювали матрицю 10x10шт В другому випадку однокристальну матрицю фоточутливих елементів 10x10шт, площею ЗхЗмм 2 кожен із зазором між ними 1,5мм В запропонованому пристрої був використаний іскровий генератор, який працює у частотному діапазоні перестройки максимуму напруги від 50 до ЗООкГц з частотою слідування імпульсів 50Гц Амплітуда високочастотної напруги складала 5000В Тривалість імпульсу 5мс Фільтр завад виконано у вигляді гібридної схеми, захищеної від прямого попадання оптичного випромінювання Таким чином конструкція запропонованого розрядно-оптичного пристрою спрощена При цьому підготовка до роботи приладу зводиться до включення живлення і не потребує додаткових маніпуляцій з рідиною у порівнянні із прототипом Джерела інформації 1 А С 1522142 СССР Розрядно-оптическое устройство /Ю Г Добровольский, И Я Милованов, Р И Плашенков 1989 Бюл №12 2 Ю Г Добровольский Использование эффекта Кирлиан для контроля качества полупроводниковых пластин //Технология и конструирование электронной аппаратуры -1999 -№5-6 -с 22-24 Фіг. Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601