Источники и приёмники Излучения, страница 51

(7.!4) Температура полупростраиства приемника в этом случае также меняется по гармоническому закону, так как уравнение (4.11) линейно, а теплофизнческие характеристики приемника считаем постоянными„т е. о(х, г) ..—. о,а,хе — я""гм: асов(йп/г --! пЕ/аагх+ р) (7.!6) где гр - — возможный ф=вовый сдвиг из за изменения граничных условий. Из закона теплопроводности Фурье известно, что д — — — Х„до (х, Г)/дх, (7.

16) где Մ— коэффициент теплопроводностч кристаллического кварка в направлении, перпендикулярном к оси 2. Производная от х от выражеюгя (7.~5) для теплового поля 230 (х, ) ( 1ГГ )е а„врп м ,(2.Е 1Г' — „' х+ +ф. Или, подставляя (7.17) в (7.16), полУчим: — 1/ лг Г 2л/ — 11 а 11 ла" ах .Г л/ х в!п(2пЕŠ— у — х+21+ ! 1Г ах ' 4/ При х = О, согласно (7.14), г/ = Е И, сов (2пЕГ), следовательно, с учетом (7.18) при х = 0: й е сов(2пег)=111о „~/ — '-в!п(2п/г+гр+ — ).

(7.19) 2л/ л! 11 Отсюда можно получить выражение для о ., при гр = п/4 ВпЕп1ах В/ а„ (7.20) Подставляя значение о х в уравнение (7.15) для теплового поля с учетом того, что 1р = и/4, получим о(х г) = ' — е а ' сов(2пŠ— 1à — х+-4 !. 11 (7.21) В ггоследнем выражении множитель е — г'"~1 " сов (2."ф'— — рГп//а„х+и/4) характеризует температурное поле в приемнике. Из анализа множителя следует, что в любой момент времени распределение температур в ггриемнике получается в виде волны. амплитуда которой уменьшается с глубиной, в соответствии с экспоненциальным множителем е — глгга ', который при х- па стремится к нулю. Скорость распределения температурой волны )х' находят путем деления длины волны на полный период колебаний температуры. Длину волны определяют из равенства аргумента косинуса нулю в выражении (7.21): 2п/г — р иЕ/аа.

х =- О. ДЛя Г = 0 Х = О; дЛя Г = 1/Е Х = Х„,л, т. Е. йхапп '= х ~1=1!г = — 2 р~ па11/Е = 2 рГпа11х (7.22) где Л =- 1/Š— продолжительность полного колебания температуры. Тогда ! ое Нх !- сс) !) х (7.23!) Л 5!и !а!! ! сх) — ! о Фпх! И ! 4лхл нх о = — /с!/слЕх!ах ~» — сс /.„ 2л/ и о" '.вязь между яестационарной составлиюшей тепловое. поля н механическим напряж иием в кварцевой пластинке можно найти через термоупругий потенциал перемещений Р, — — + — —, -= —,ип(х, у, г. /), где и и р — коэффициенты линейного расширения и Пуассона.

Для одномерного теплового поля д Р/с.с = (! + р! био (х, () (! — )с), (7 23) ! (з: чредсз!синя тсрмоувругоги потенциала переме!цеьнй лх == — 26 деЕ/дхе, (7,24) ГДЕ д„х -- ЕРМО)'Ц!)'ГОЕ ИавРЯЖЕНИЕ! И вЂ” МОДУЛЬ СДВИГа. !)с!вставив выражение (7.2!) в (7.23), а (7 23) и (7.24), получим :.аРлис! з-)с)хоп,, " а,-! Хи (! — )х! 4' 2л/ — ~/,— ""'!-. соз (2л// —. ~/ '"' х "' ) Зная поле термоупругих начрижений, определяем поле поляризации кристалла кварца. В данном слуссае необходимо вычислить только одну составляющую поля поляризации Р„.: Р= = дид — дссдех + а''.:(та 1'ДЕ С(И И С!х4 — ВЬСЗОМОЛУЛИ КВЕРЦа. ЕСЛИ 'уЧЕСТ!х ОДНОМЕРНОСТЬ воля термоупругих нагряжений, то Р й д ЖпЕ~„-х (! '.

Н) алики ! / аи .! и ( ' —. )с) к е ° " соз (2ч/! — (/ — х+ — !. аи Нзвряжение )» между обкладками плоского конденсатора„ состоящего из термоупругого элемента из кристаллического кварца Л -среза, — .х;" и! 2л/( и — ' — 1/' — х~ е " " бх, 4 а, где з — диэлектри ческая проницаемость кристаллического кварца; й — — толщина кварцевой пластинки; Нл (! (- )с) Плоди еАи(! /-н) Обозначив )) == — 1/ — ''- сс -= 2л!/ -,— — "'-, найдем х(нтеграл выражения (7.2Ь) можно взять по частям, тогда ее' (сое (р' + и! + е!и !йь + а)! — (со! и -! оа; а) ! '! П? С учетом того, что — = соз — — соз ! -' ып — — тип а соз а -(/2 ' 4 '" 4 еаьсое /()аи.а .- ' ! ' сое!'л ) /с с а оЕ,!х ~ —. со! (2лц) -схр (- (/, /' ! чм ! 2л!! а!! / .

' аи — ййЕ а п ли ! и 2л/ ~; -ехр! — )/ — "'-~:):о'~1 а х/ х/ л/ сое (2л/!) — ехг !— аи х н зш ~ 4/ = л! сл!(злая! —.-. — й]й Е а1!— В окончательном выражении (7.26) для амплитудно-фазо статной характеристики сомножитель 117" характеризует нарастание электрической разности потенциалов на ПТЭК с уменьшением частоты на холостом ходу, что присуще тепловым приемникам. Сомножитель в числителе искажает идеальную частотную характеристику 1Ч холостого хода ПТЭК.

Так как )ст, ) 10" Ом, им можно пренебречь. Модуль комплексного напряжения в этом случае ()7,„! =1У„~)2пЯ,„С,!73/1+ 4из)'Кз„(С„+С'„' )', (7,27) а фазовый сдвиг от реакции электрической цепи ф, = агс1д (17(2я~)7„(С, + С р) )), С учетом формул (7.26) и (7.27) получим следующее общее выражение для вольтовой чувствительности: 1 вх В„= — = Фтах ййп(ехР~ — 2 $/ — К) — 2ехР( — 1/ — А)сов~~/ — й)+1~ С„иЯ З (1+ 4" 7 йвх (Се + Спр) ) ' где й = Азазз!  — площадь приемной площадки.

В полученном выражении отсутствует множитель Ц, так как в данном случае спад частотной характеристики апериодического звена первого порядка й„(С„+ С,р), складываясь с ростом интегрирующей характеристики ПТЭК, обеспечивает равномерность чувствительной характеристики в широком диапазоне. Вольтовая чувствительность с уменьшением площадки увеличивается. Это справедливо до с(1А = 10: 1, так как при меньшем соотношении диаметра пластинки и толщины появятся поперечные деформации, уменьшающие Взз. Площадь ПТЭК из условия максимальной вольтовой чувствительности следует брать В,„= 1Озйз.

атуры 1, Авдеев С. П. Основы проектирования сканирующих оптико-электронных приборов ниблкщеннн. Учеб. пособие. — Лн ЛИТМО, !978. — 66 с. 2. Аксененко М. Д., Бараночников М. Л, Приемники оптического кзлучеиии; Справочник. — М. Радио и связь, !987. — 67 с. 3. Аксененио М. Д., Бараночников М. Л., Смолин О. В.

Микроэлектронные фотоприемные устр !Реева. — Мн Энергоатомиздат, 1984. — 208 с. 4. Аксененко М. Д., Краснозскмй Е. А. Фоторезнсторы. -- Мл Сов. радио, 1973. "- 53 с. Ь. Алексе.з В. и. Авиационная инфрзирасная техника и светотехиика.— Л.. ЫВИА им Н. Е. Жуковского, !963. — 207 с. 6. Амбрпзяк А. Коисгрукция и технология полупроводниковых фочоэлек. тричесвнх гриборов — Мз Сов. радио, !970. — 389 с. 7 Андреев В. И., Долгинов Л. И., Третьяков Д. Н.

Жидкостная зпитаксия в техн«ногин полугроводниковых приборов. — Мн Сов. радио, 1975. — 170 с. 8, Анисимова И. И., Глуховский Б. М. Фотоэлектрокные умножители.— М. Сое радио, 1974. — 61 с. 9. Барбе Д. Ф. Приборы с заря,!оной связью для формироваивя сигналов 1!зобоач:ения!'Тр ии.тз/Ин.т электротехники в радиоэлектроники. — 1975.— Т !ъ! — № .' —. С. 45 !О Барковский А. Г., Гаваннн В. А., Зайдель И. Н. Вакуумные фотоэлек. рзческие проборы.

— М,: Энергия, !976. — 343 с, ! !. Берчеьчо Н. Н.„Матвеенко А. В. Многоцв.тные ИК-приемник!з/Зарубеж. ~ ая электроиюн техника — !979. -- № !6. -- С. 46 — 56. 12. Богданов 3. О. Фоторезисторы и нх применение. — Л. Энергия, !978.— ( 13. Борн М., Вольф 3. Основы оптики — М , "Наука, 1970, — 855 с.

!4 Брамсов М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел. — М.: Наука, 1964. — 207 с. 15. Ьузанона Л. Б., Гзибермзн А. я. Полупроводниковые фотопрнемники. — . М; Энергия 1о76. — 62 с. 16. Ван Дер Зил. Пумы при измерениях: Пер. с англ — Мп Мир, !979.— ', чо 1, Воронкова Е. Н., Гречущников Б. Н., Днслер Г. И. Оптические материалы ь!н н 1фрзкресной техника. — Мп Наука, !965.

-- 335 с. !8 Виль А. и. Гыстродействующне фотоприемники со спектральным диапа: озом чувствительности 1,0 — 1,5 ыкмн Электроинаи техника. Сер, 2. Полупроводниковые прн!ч1ры. 1980, выв. 5 (1401 .— С. 49 — 6!. !9 Выбор н расчет схем внлюченкч познпионыо-чувствптельных н многок ..не. тных фотоприемников; Учеб. юсобие А Л.

А н д р е з, Г. Г. И щ а~ни В.Л. А!усеков, Г В. Поль!псков.— Л ЛИТМО, 1987.— 20 Вычислнзелы!аг! оптика: Справочник, Пзл рел Н! М, Р у с н н о в а. —- '1 . Мзп нное г; нпеч !984. — 423 г сн. 1';дз Н. 'Р. Рзм рение пзреметров чрибороп,згозлехтронгня —. М: Р .!ио е свчзь йо'. — - 293 с. 22 Глупое "чламдаемый болонетр нз стеклоу!.чсгеда1Б В.

Ф у р н н. !1г:.!э ".. !';- 121 '" ериелы:-:с"союз, семин юе пот аловым приемы'и:а: нз ~уче 235 23. Горохов В. А. Принципы построения схем с фотодиодами и фототранзи- сторамн для регистрации малых световых сигнзлоя//Полупроводниковые при- боры и их применение/Пол рел. Я. А Ф е д о т о в а. — Мл Сов. радио, 1963.— С.

40 — 45. 24. Горохов В. А. Работа фотодиодов в вгнтильном режиме//Полупроводни-.~ ковые приборы и их применение/Под ред. Я. А. Ф е дота в а. — Мл Сов. радио, 1961. — Вып. 7. — С. 28 — 30. 25. Гороховский Ю. И., Баранова Ю. П. Свойства черно-белых фотографи- ческих пленок. — Мл Наука, 1970. — 385 с. 26. Гранитов Г.

И. Физика яолупраподннков и полупаоводниковые при- боры. — Мл Сов. радио, 1977 — 132 с. 27. Грезин А. К., Зиновьев В. С. Микрокриогенная техника. — Мл Машино- строение. 1977. — 232 с. 28. Гончаренко Е. И. Количественная оценка пассеннного света в прибо. рах типа фотографической камерыдОптико-механическаз яром.ть. — 1971.— № 9. — С. 26 — 28. 29. Грязни Г. И. Устройства пили~ненни. управления н питания фотоэлек- тронных приборов и нсточникон излучения//Тр.