СПОСОБ ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОНДЕРОМОТОРНОГО ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЙ Советский патент 1971 года по МПК H01S3/00 

Изобретение относится к области измерений физических величин, в частности к технике измерения мощности амплитудно-модулированных (в том числе импульсно-модулированных) источников излучения СВЧ-колебаний, теплового и светового излучения.

Известны калориметрический и пондеромоторный способы измерения мощности излучений амплитудно-модулированных источников. Калориметрический метод измерения отличается громоздкостью, а пондеромоторный - малой чувствительностью и низкой механической прочностью.

Известны также тепловые приемники излучепия па основе пироэлектрического эффекта в кристаллах, являющихся механически мало устойчивыми и имеющими высокоомный вход, вследствие чего они сильно подвержены наводкам.

Цель изобретения - повыщение качества измерения мощности амплитудно-модулированных (в том числе импульспо-модулированных) источников СВЧ-колебаний, теплового и светового излучений.

Для достижения этой цели используются пироактивные материалы, помещенные на подвесе Б электрическое поле конденсатора и облучаемые измеряемой мощностью.

Тонкую .пластину из пироактивного материала, например триглицинс.ульфата (ТГС) или ниобата лития (LiNbOs), закрепленную на подвесе крутильных весов на растяжках или на кернах, размещают так, чтобы на нее попадала измеряемая мощность излучения и ось поляризации ее была перпендикулярна оси подвеса. Пластина может быть покрыта слоем черни для увеличения поглощательной способности (что не является обязательным для измерителей проходящей мощности).

Часть мощности в измерителях проходящей мощности или вся мощность в измерителе мощности оконечного типа поглощается пластиной, вследствие чего ее температура изменяется и на концах пластины появляются пироэлектрические заряды.

Благодаря тому, что напряжение, появляющееся на концах кристалла пластины, пропорцпонально температуре пластины и ее изменению во времени, величина этого напряжения достигнет нескольких киловольт.

Это напряжение пропорционально измеряемой мощности, вызывающей соответствующее изменение температуры кристалла пластины.

/ - осветитель, 2 - пластины конденсатора, 3 - зеркало, 4 - шкала, 5 - пироактивная пластина, W - мощность излучения.

На пластины конденсатора, в электрическом ноле которого находится пироактивная пластина, подается напряжение, идентичное модулируюн1,ему напряжению измеряемого источника излучения, синхронизированное с ним и находящееся в фазе или противофазе в случае амплитудно-модулированного источника излучения, и постоянное нанряжение в случае имнульсно-модулированного источника излучения.

Для плоского конденсатора первоначальное положение пластины без подачи мощности на пластину желательно выставить нод углом 45° к силовым линиям электрического поля конденсатора.

При подаче мощности излучения на пластину действует вращающий момент, пропорциональный мощности излучения источника и величине напряжения, подаваемого на пластины конденсатора.

Данное изобретение позволяет повысить чувствительность приборов, созданных на его основе и может быть применен для создания пироэлектрических пондеромоторных СВЧваттметров и измерителей мощности теплового и светового излучения.

Предмет изобретения

Способ пироэлектрического пондеромоторного измерения мощности излучений, отличающийся тем, что, с целью повышения качества измерения мощности амплитудно-модулированных СВЧ, световых и тепловых излучений, образец пироактивного материала помещают на подвесе в электрическое ноле конденсатора, облучают измеряемой мощностью и но моменту вращения судят о мощности излучения источника. V