ментов из висмута и сурьмы. Сведения о приемнике даны в табл.

Приемники из пленок В1 - Sb, разработанные в Santa Barbara Research Center (рис. XIV. 21-XIV. 26) [119, 190, 194. 202]. Разработано также устройство, содержащее 45 параллельно расположенных термобатарей (в каждой батарее 11 термопар, один конец батареи присоединен к общему выводу). При понижении температуры все параметры приемников возрастали. Приемники прочны, они выдерживают синусоидальную вибрацию ускорением 40 g при 250-2000 Гц, многократные удары продолжительностью 0,7 мс. Параметры приемников приведены в табл. XIV. 3. Все измерения

Таблица XIV.3

Параметры напыленных приемников, разработанцых в Santa Barbara Research Center [194]

проведены в вакууме. Спектральными исследованиями определен. е = 0,75- 1,00 в интервале 1-35 мкм. Приемники могут использоваться в тех системах, где передача информации производится на частотах не более 1 кГц, где не может быть применено охлаждение и где требуется неселективность в широком интервале длин волн. Приемники могут использоваться на космических кораблях для определения излучения планет, для ориентации, для метеороло-

щ гич

у уст

гических измерений. На основе приемников созданы радиометры, установленные на космических кораблях Маринер в 1969 г. [129].

Термобатарея для измерения энергий пучков нейтральных частиц описана в работе [186]. Конструкция батареи приведена на рис. XIV. 27. На пленку из майлара толщиной 2,2 мкм напылен слой висмута и сурьмы. Тепло от холодных спаев батареи отводится к алюминиевому кольцу. Батареи используются в вакууме 10 мм рт. ст., их чувствительность 12 В/Вт, постоянная времени т = 2 с, внутреннее сопротивление 3 кОм.

Приемник излучения для ра- 2 3

диационных пирометров [113].Кон-фигурация приемника приведена

Рис. XIV.27. Конструкция пленочной термобатареи: / - контактная колодка: 2 - сурьмянистая ветвь; 3 - висмутовые ветви; 4 - ннхромовое покрытий 5 - пленка из майлара; 6, 7 ~ корпус [186].

Рис. XIV.28. Конфигурация пленочного Bi - Sb-приемника:

1,2 - ветвн термопар; 3 - рабочий спай 4 - коммутационная висмуто-Вая пленка; 5 - контактные площадки [ИЗ].

иа рис. XIV. 28. Пленки из Bi-Sb нанесены на слюдяную подложку, толщина пленок около 2 мкм, наружный диаметр приемника 20 мм. Чувствительность термобатареи около 1 В/Вт, постоянная времени 0,5-2,5 с.

Технология изготовления пленочных висмутовых батарей описана в-работе [171].

2. Унифицированные проволочные термобатареи дпя приемников излучения

В большинстве случаев конструкции термобатарей зависят от их конкретного применения и изменяются от прибора к прибору. Исключения составляют разработанные ИТТФ АН УССР, универсальные термобатареи, используемые в различных устройствах для измерения излучений и теплового потока [15], а также термобатареи, разработанные ВНИИМ, используемые в приборах для световых измерений.

Термобатареи ИТТФ АН УССР - медь-константановые и хромель-никелевые - изготовлены осаждением меди или никеля на половину констаитановой или хромелевой спирали, навитой на растворимую ленту. Толщина покрытий 3-3,5 мкм. После гальва-

яическои обработки лента удаляется, термобатарея покрывается лаком и монтируется в датчик. Плотность упаковки до 2000 термопар на 1 см [15, 18]. Серийная слоистая батарея (датчик) размерами 17 X 17 X 1 мм имеет чувствительность около 7 10 В/Вт, электрическое сопротивление 300 Ом. .Зональные колебания чувствительности не превышают 10% [92].

Термобатареи ВНИИМ. Для определения светового эквивалента лучистой мощности [38] разработаны термобатареи общей площадью 8,4-22,5 мм. Материалы термопар Bi - Sb, Bi - Sn, хромель-копель. Количество спаев 10-50, сопротивление 21 - 140 Ом, чувствительность 0,1-0,7 В/Вт. Приемные площадки - черненые серебряные пластины толщиной 3-4 мкм. Диаметр проволок термопар 24-26 мкм. Обозначения термостолбиков ВС-ВО-1, ХК-1, ХК-2, ХК-3. Усовершенствованные термобатареи для световых измерений описаны в работе [41].

3. Приемники изпучения с проволочными

и пенточиыми термобатареями

При использовании унифицированных термобатарей в большинстве случаев упрощается технология изготовления приборов, однако при этом не всегда достигаются предельные значения чувствительности, быстродействия, минимально обнаруживаемой мощности из-за трудностей, возникающих при согласовании батарей с коллекторами излучения, термостатирующими элементами конструкции, элементами тепловой компенсации и т. д. Поэтому в ряде случаев, например в приемниках ЛЭТИ, термобатареи разрабатывались для каждого типа приборов. Теория приемников излучения и условия их оптимизации для приемников ЛЭТИ рассмотрены в работах [52, 53, 58, 59], параметры некоторых приемников приведены в табл. XIV. 4 [69].

Ниже рассмотрены характерные конструкции приемников излучения, в которых использованы как специально изготовленные, так и унифицированные проволочные и ленточные термобатареи.

Радиометры применяются для измерений потоков лучистой энергии нагретых тел.

Инерционный радиометр (рис. XIV. 29). В нем используется массивный медный цилиндр, один торец которого облучается [15]. Остальные детали изготовляются таким образом, чтобы предельно уменьшить потери тепла от цилиндра. Измерение температуры цилиндра производится батареей хромель-копелевых термопар. Прибором измеряются потоки до 300 кВт/м. Аналогичным прибором с малой массой приемного тела производят измерения потоков излучений до 2 кВт/м.

Дифференциальный приемник радиации (рис. XIV. 30) содержит термобатарею, вмонтированную в полость двух полудисков. Один полудиск чернится, другой золотится. При об.пучении диска в батарее возникает ЭДС, пропорциональная мощности потока [15].

На рис. XIV. 31, XIV. 32 приведены схемы абсолютных компенсационных радиометров с замещением [15]. Для увеличения степени черноты использован коллектор сложной конфигурации (рис. XIV. 33) [16] с коэффициентом поглощения не ниже 0,99.

Абсолютный двусторонний радиометр (рис. XIV. 34) [19]. При измерениях одна поверхность облучается потоком радиации,

другая обогревается электрическим током, наличие разности температур между поверхностями фиксируется термоэлектрической батареей. При равенстве энергий, подводимых к поверхностям, определяется мощность измеряемого излучения. Замещение потока

Рис. XIV.29. Инерционный радиометр:

/ - струна: 2 - защитная рюмка ; 3 - блок; 4 - несущее кольцо; б термопара; 6 - игла [15].

Рис. XIV.30. Радиометр Тенмора:

1,3 - полуцилиндры корпуса; 2 - термобатарея [16].

радиометра с энерге-

Рис. XIV.31. Схема абсолютного

тнческим замещением [15]:

/ - приемная площадка; 2 - нагреватель; 3 - слоистый датчик; 4 - охлаждаемый корпус.

Рис. XIV.32. Схема абсолютного радиометра:

7 - приемная площадка; 2 - иагреватель; 3 - термобатарея; 4 - корпус; 5 - компенсационный нагреватель [16].

излучения осуществляется вторым нагревателем. В этом режиме нет необходимости градуировать термобатарею - она используется как индикатор равенства температур на пластинах. Радиометр может работать и в других режимах. Параметры прибора: диапазон

Параметры тепловых приемников ЛЭТИ [69]

Название и назначение прибора

Пиранометр для метеорологической сети

Балансомер для метеосети белый круг (кр)

а) белоблестящий (Си) блестящее кольцо (ко)

б) стеклянный (БС8)

в) пиргелиометр спутниковый

Фитопиранометр а) двойной (Си)

б) стеклянный (КС19)

РТЭ для радиометра ИКТЭРЛ

а) d = 0,5 см

б) d = 1,0 см

РТЭ для излучения

а) приемник из меди

б) приемник из графита

РТЭ для рентгеновской и гамма-радиации

а) для Я > 0,08 А

Я,<0.3 А (f/<200 кВ)

б) для

X > 0.2 А

Я, < 0.8 А (t/<100 кВ)

Параметр приемной площадки

Диаметр, ыы

Площадь, см

кр 11

ко 13,5- 15.5 15

кр 12 ко 13-15

5 10

36 25

12,6 1.52

1,76 1,56

2x2.26

2,26

0,196 0.785

3,46

10,1

Толщина, мкм

Материал

кр 30

ко 20

кр 2 ко 5

3000

Си кр Си ко А1 БС8

КС19

Таблица XIV.4

Чернь кр

MgCOg

ко бл

кр MgCOa ко бл

Чернь

5* §5

кр 20

ко 15

кр 30 ко 15

2X25

MgCOg

MgCOs

Чернь

с О)

Материал, форма входного окна

стекло 46, полусфера

KPS-5, полусфера

KPS-5,

полусфера

KPS-5 полусфера

1) УВ+БС8;

2).ув+КС19

полусфера

3 полусферы стекло 46

KPS-5 плоский

0,09 0,13

0,13 0,13

D , см-Гц/ х

хВт-

40 1.5

0,13

0,8 0,45

0,21

А1 25 мкм, плоский

20 Be 100 мкм, плоский

4.74.108 1,69.108

2.38-108 1,46.108

1.42-108

3,44.108

3,43.108 3,29.108

4,56.10

3.46.108

7,62.10

а Е-

1°

2.24.10- 4.2.10-

0,9.10- 6,97-10-

6,1.10- 0,61.10-

0,78.10- 1,55.10-

2,02.10-

0,75.10- 0.58.10-