УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ Советский патент 1973 года по МПК G06E3/00 G06G7/44 

1

Изобретение относится к устройствам для моделирования потенциальных полей и может быть применено в области вычислительной техники при построении автоматических систем, предназначенных для моделирования различных процессов, описываемых двумерным уравнением Лапласа или Пуассона.

Известны устройства, предназначенные для моделирования потеициальных полей на электропроводной бумаге и с помощью дискретных ./ С-элементов.

Однако с помощью таких устройств трудно автоматизировать процесс нахождения распределения потенциала на исследуемой модели. Кроме того, моделирующие устройства на дискретных .С-элементах обладают низкой точностью моделирования.

Цель изобретения - создание устройства, обладающего высокой точностью, моделирования и позволяющего автоматизировать процесс снятия потенциала.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в него дополнительно введены фотопроводящий и прозрачный токопроводящий слои и теневая съем1ная рамка.

Устройство позволяет относительно легко автоматизировать процесс измерения распределения потенциала на исследуемой модели.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из фотопроводящих слоев / и 2 и прозрачного токопроводящего слоя 3, размещенных на прозрачной диэлектрической подложке 4. Максимум фотопроводимости

слоя / расположен в длинноволновой, а слоя 2 - в коротковолновой области спектра. Материалом для слоя } служит, например, CdTe, а для слоя 2 - CdS, максимумы фотопроводимости которых расположены при 9000 и

5100 ангстрем соответственно. 3 выполнен из пленки SnO2. Фотослой / снабжен ннзКООМ1НЫМИ электродами 5 для подключения источника внешнего напряжения ф;. Пад фотослоем } размещена съемная маска 6, форма которой определяется формой исследуемой .модели. Маска равномерно освещена монохроматическим светом 7, длина волны которого соответствует максимуму фотопроводимости слоя /Ив выбранном примере составляет

9000 ангстрем. Источник 8 монохраматического света, длина волны которого соответствует максимуму фотопроводимости слоя 2 и в выбранном примере составляет 5100 ангстрем, расположен со стороны подложки 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В темноте нроводимость фотослоя 1 очень мала. Световой поток 7, пройдя через 6, освещает некоторую область поверхностн фотослоя 1, вызывая явление внутреннего фотоэффекта. При этом проводимость освещенной области резко возрастает, а проводимость тем новых участков фотослоя 1 остается неизменной. Вследствие высокой кратности фотоCoioji /, т. е. отношения световой проводимостн к проподимостн в темноте, ток в основном протекает через освещенную область, распределяя потенциал в соответствии с ее формой. Моделирование неод1юродных по проводимости областей проводится е помощью маски, характеризующейся соответствующей неоднородностью коэффициента пропускания падающего светового потока. При этом необходимо согласовывать оптическую плотность маски с люкс-амперной характеристикой материала фотослоя /, толщину которого выбирают таким образом, чтобы падающий световой поток 7 практически полностью поглощался в этом слое и не проходил к границе раздела слоев / и 2. Если это условие не будет выиолнено, то неизбежно возникновение значительной фото Э.Д.С., искажающей истинное распределение потенциала на резистивиом слое /. С этой же целью материалы фотослоев / и 2 должны обладать одним и тем же типом проводимости и одинаковой концентрацией свободных носнтелей.

Источник 8 формирует точечный световой зоид, освещающий через подложку 4 и слой 3, служащий коллектором, локальную область фотослоя 2. Проводимость освео;енного участка фотослоя 2 из-за внутреннего фотоэффекта резко возрастает, что приводит к созданию

токопроводящего мостика между соответствующим участком фотослоя 1 и слоем 3, который заряжается до потенциала этого участка. Таким: образом, сканированием светового зонда, сформированного источником 8, определяется распределение потенциала на фотослое 1. Основным моделирующим элементом предлагаемого устройства является теневая маска 6. Выбирая форму и распределение оптической нлотпости маски, можно создавать па фотослое / электричеекие поля различной конфигурации. Задавая с помощ.ью оптоэлектроццого сдвигового регистра режим сканироваиия светового зонда, можно автоматизировать Процесс снятия распределения потенциала на исследуемой модели.

Предмет изобретен и я

Устройство для .мходедирования потенциальцых полей, содержащее прозрачную диэлектрическую подложку, фотопроводяитий слой и источиик питания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, оио содержит дополнительный фотопрозодягцнй слой и прозрачный токопроводяи ий слой, установленные последовательно на прозрачной диэлектрической нодложке, теневую маску, расположенную напротив основного фотопроводящего слоя, соединенного с источником и установленного на д,ополннтельнО М фотопроводящем слое.