Пристрій для зниження помітності об’єктів в радіо- та лазерному діапазоні довжин хвиль

Реферат: Пристрій для зниження помітності об'єктів в радіо- та лазерному діапазоні довжин хвиль має камеру, на зовнішню поверхню якої нанесений шар з діелектричного матеріалу, всередині якого хаотично розподілені сферичні вкраплення α-радіоактивної речовини різного розміру. На зовнішню поверхню діелектричного шару хаотично нанесені плями високопровідної речовини різного розміру. Додатково пристрій має акустооптичний модулятор. UA 119922 U (12) UA 119922 U UA 119922 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі радіотехніки і може бути використана для радіоелектронного захисту об'єктів від систем виявлення та наведення в радіо- та лазерному діапазонах довжин хвиль. Відомий пристрій для зниження помітності об'єктів на основі використання перколяційного покриття [1], у якому фізичною реалізацією перколяційного покриття є неврегульовані суміші з високо- і низькопровідних частинок. Перші з них розглядаються як "металеві", а другі - як "діелектричні". Недоліком відомого пристрою є вузький діапазон довжин хвиль електромагнітних випромінювань, в якому здійснюється поглинання. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, вибраним як прототип, є "пристрій для поглинання електромагнітних випромінювань в широкому діапазоні довжин хвиль" [2], який містить камеру, на зовнішню поверхню якої нанесений шар з діелектричного матеріалу, всередині якого хаотично розподілені сферичні вкраплення α - радіоактивної речовини різного розміру, а на зовнішню поверхню діелектричного шару хаотично нанесені плями високопровідної речовини різного розміру. Пристрій створює твердотільну плазму в радіоізотопному композитному покритті, яка характеризується величинами одного порядку щодо дійсної та уявної частини діелектричної проникності. Таким чином здійснюється підвищення поглинання електромагнітних в радіодіапазоні довжин хвиль випромінювань в пристрої. Недоліком пристрою-прототипу є неспроможність забезпечити захист об'єктів від систем виявлення та наведення в лазерному діапазоні довжин хвиль. В основу корисної моделі поставлена задача створити пристрій для зниження помітності об'єктів в радіо- та лазерному діапазоні довжин хвиль, який забезпечить захист об'єктів від систем виявлення та наведення в радіо та лазерному діапазоні довжин хвиль, за рахунок використання композитного радіоізотопного покриття та акустооптичного модулятора (АОМ). Поставлена задача вирішується в пристрої для зниження помітності об'єктів, який містить камеру, на зовнішню поверхню якої нанесений шар з діелектричного матеріалу, всередині якого хаотично розподілені сферичні вкраплення  - радіоактивної речовини різного розміру, а на зовнішню поверхню діелектричного шару хаотично нанесені плями високопровідної речовини різного розміру, згідно з корисною моделлю, додатково введено АОМ. За наявності АОМ на композитному радіоізотопному покритті з'являється можливість, окрім поглинання електромагнітних хвиль в радіодіапазоні довжин хвиль, спотворювати питомі ефективні поверхні розсіювання об'єктів за рахунок відхилення лазерного проміння, затрудняючи тим самим їх розпізнавання системами виявлення та наведення. Технічній результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у зниженні помітності об'єктів для систем виявлення та наведення в радіо- та лазерному діапазонах довжин хвиль. На фіг. 1 приведений фрагмент структури композитного радіоізотопного покриття пристрою. На фіг. 2 приведений варіант побудови акустооптичного модулятора. На фіг. 3 приведена схема застосування акустооптичного модулятора. Запропонований пристрій для зниження помітності об'єктів в радіо- та лазерному діапазоні довжин хвиль містить камеру 2, на зовнішню поверхню якої нанесений шар з діелектричного матеріалу 1, всередині якого хаотично розподілені сферичні вкраплення α - радіоактивної речовини різного розміру 3, а на зовнішню поверхню діелектричного шару хаотично нанесені плями високопровідної речовини різного розміру 4 та акустооптичний модулятор 5, який містить поглинач, скло та п'єзоелектричний перетворювач. Робота запропонованого пристрою зниження помітності об'єктів в радіо- та лазерному діапазоні довжин хвиль полягає у наступному. В радіодіапазоні довжин хвиль для зниження помітності об'єктів використовується композитне радіоізотопне покриття, в якому діють наступні основні фізичні процеси та явища: - розсіювання випромінювань на неоднорідностях провідностей матеріалу, α - радіоактивних вкрапленнях та внутрішній структурі треків α - часток радіоізотопного композитного покриття; - загасання випромінювань за рахунок іонізації прилеглого до радіоізотопного композитного покриття шару оточуючого середовища, а також на треках α - часток в результаті нерівноважених процесів; - перетворення випромінювань на нелінійності радіоізотопного композитного покриття. В лазерному діапазоні довжин хвиль для зниження помітності об'єктів використовується акустооптичний модулятор. Принцип дії АОМ оснований на дифракції світла на ультразвуковій хвилі, що біжить, в оптично прозорому матеріалі (склі). Ультразвукову хвилю, що біжить, створює п'єзоелектричний перетворювач, приєднаний до скляної пластини. Завдяки появі 1 UA 119922 U 5 10 15 20 25 ділянок стискування і розтягування, що виникають в склі і розрізняються показником заломлення, в середовищі формуються дифракційна решітка. Лазерний промінь, дифрагуючи на решітці, утворює декілька вихідних пучків (дифракційних порядків), рознесених в просторі під рівними кутами відносно один одного. За допомогою апертури зі всіх вихідних променів виділяється перший максимум, який існує лише за наявності звукової хвилі в модуляторі, і блокуються всі інші. При цьому розподіл інтенсивності вихідних пучків визначається співвідношенням: 2 2 2 2 2 І = I0/N sin u/u sin (Nv)/sin v, (1) де І0 - інтенсивність лазерного променю; N - кількість відбивних елементів дифракційної решітки. 2 2 Другий множник формули (1) - sin u/u визначає дифракцію від кожного відбивного елемента дифракційної решітки. u=πa(sinψ + sinφ)/λ, (2) де а - ширина робочої грані штриха дифракційної решітки; λ - довжина хвилі; φ - кут дифракції; ψ - кут падіння лазерного променя. 2 Третій множник формули (1) - sin (Nv)/sin v визначає основні характеристики спектра і положення головних дифракційних максимумів діаграми розсіювання дифракційної решітки. v=πd(sinψ + sinφ)/λ, (3) де d - постійна дифракційної решітки. Значна частина енергії лазерного променя зосереджується у вузьких кутових секторах (головних дифракційних максимумах), а в кутових секторах, відмінних від напрямів розповсюдження головних дифракційних максимумів діаграми розсіяння дифракційної решітки, спостерігається значне зниження інтенсивності лазерного променя [3]. Таким чином застосування акустооптичного модулятора на композитному радіоізотопному покритті знижує помітність об'єктів в широкому діапазоні частот (радіо та лазерному діапазонах довжин хвиль) за рахунок одночасної дії декількох фізичних явищ та процесів, які мають максимальний ефект в різних ділянках діапазону довжин хвиль. 30 35 40 Джерела інформації: 1. Физические основы диапазонных технологий типа "Стеле" / С.А. Масалов, А.В. Рыжак, О.И. Сухаревский, В.М. Шкиль - Санкт-Петербург: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 1999. - 163 с. 2. Патент на корисну модель, № 7486, Україна, МПК Н04КЗ/00. Пристрій для зменшення інтенсивності відбиття електромагнітного випромінювання в широкому діапазоні частот / О.М. Сотніков, В.І. Карпенко, В.Ф. Клєпіков та ін. - № 20041210841; заяв. 15.06.2005; опубл. 15.06.2005; Бюл. № 6. - 10 с. 3. Доля Г.Н., Катунин А.Н. О возможности снижения заметности целей при защите от высокоточного оружия (ВТО) на основе использования дифракционно отражающих покрытий // Збірник наукових праць ХВУ. - X: ХВУ, 2000. - Вип. 2 (28). - С. 75-81. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Пристрій для зниження помітності об'єктів в радіо- та лазерному діапазоні довжин хвиль, який містить камеру, на зовнішню поверхню якої нанесений шар з діелектричного матеріалу, всередині якого хаотично розподілені сферичні вкраплення α-радіоактивної речовини різного розміру, а на зовнішню поверхню діелектричного шару хаотично нанесені плями високопровідної речовини різного розміру, який відрізняється тим, що додатково введено акустооптичний модулятор. 50 2 UA 119922 U 3 UA 119922 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4