Кристаллические детекторы

В одном из радиоспектрометров этого класса источником СВЧ мощности является генератор на Я= 1,2-10-2 м- . Модуляция осуществляется на частотах VI ==60 Гц (звуковая) и V2 = 462,5 кГц (ВЧ). Блок-схема этого радиоспектрометра приведена на рис. 8.17. Здесь СВЧ-мощность от генератора (клистрона) через резонансную полость попадает на диодный кристаллический детектор. Система включает в себя устройства /3 и для измерения длины волны, а также для регулирования и контроля мощности, поступающей в резонатор с веществом. Сигнал, возникающий на выходе, поступает в усилитель, настроенный на частоту 462,5 кГц с щириной полосы пропускания 8 кГц, затем — на линейный детектор, усилитель первой частоты модуляции и электронные осциллографы. Первый осциллограф при этом на экране дает изображение модуля производной формы линии. Напряжение временной развертки осциллографов подается от катушек низкочастотной модуляции через фазовращатель. На второй осциллограф сигнал поступает с фазочувствительного детектора, в опорном канале которого установлен фазовращатель частоты модуляции V2, а осциллограмма изображает производную линии резонансного поглощения образца. Приборы этого типа удобны для изучения хода химических реакций. [c.212]

Германий — важнейший полупроводниковый материал. В технике из него изготавливают кристаллические детекторы, фотоэлементы, диоды для выпрямления переменного тока, а также триоды — усили- [c.317]

Галлий применяется также для легирования германия и кремния с целью образования р — п-переходов (как элемент III группы галлий сообщает им проводимость дырочного типа). Из легированных германия и кремния изготавливают термоэлементы для солнечных батарей, кристаллические детекторы, выпрямители и т. п. [c.245]

В ультрафиолетовой и видимой областях детекторами являются фотографические пластинки, фотоэлементы и фотоумножители. В инфракрасной области используются вакуумные термоэлементы и болометры, а в микроволновой области — кристаллические детекторы. Можно измерять спектры поглощения соединений во всех агрегатных состояниях. Для газов требуются довольно длинные поглощающие кюветы, а для исследования инфракрасных спектров твердых тел часто используются суспензии в парафине. Двухлучевые спектрометры, которые будут описаны ниже, позволяют автоматически учесть поглощение растворителя, воздуха в спектрометре и т. д., в однолучевых приборах для введения поправок на эти эффекты необходимо проводить дополнительные холостые опыты. [c.325]

Приемник излучения — кристаллический детектор, усилители и регистрирующая часть схемы — осциллограф и самописец. [c.47]

Кристаллические детекторы, т. II, Изд. on. радио, 1950, стр. 139. [c.105]

Для получения микроволнового излучения используют специальные электронные генераторы. Они дают монохроматическое излучение, частоту которого можно плавно регулировать в щироком диапазоне. Типичная экспериментальная установка показана на рис. 15.7. Микроволновое излучение проходит по волноводу, который заполнен исследуемым газом. На одном из концов волновода при помощи кристаллического детектора и усилителя измеряется интенсивность излучения. Частоту плавно изменяют в некотором интервале, и на экране осциллографа наблюдают соответствующую кривую изменения интенсивности. [c.473]

Блок-схема простого ЭПР-спектрометра приведена на рис. 16.8. Так же, как и в ЯМР-спектрометре, частота поддерживается постоянной, а магнитное поле изменяется, проходя через резонанс. Микроволновое излучение от клистрона проходит по волноводу в полый резонатор с образцом. В условиях, когда в образце имеют место переходы между электронными спиновыми уровнями, энергия микроволнового излучения поглощается и на кристаллический детектор попадает меньше энергии. Использование фазочувствительного детектора позволяет получать на осциллографе или самописце производную линии поглощения. Форма кривой производной линии поглощения изображена на рис. 168. [c.511]

В простом спектрометре источником служит генератор на клистрон-ной радиолампе, длину волны испускаемого излучения изменяют, варьируя напряжение, приложенное к лампе. Монохроматическое излучение направляют на кювету с образцом при помощи волновода. Кювета с поглощающим веществом может быть просто продолжением волновода, снабженным слюдяными окошками, вводом для образца и системой откачки. После прохождения через кювету с образцом излучение попадает на кристаллический детектор. Сигнал на выходе детектора усиливается и регистрируется осциллографом. Изменяя напряжение, приложенное к клистрону, можно сканировать некоторый диапазон частот. Частоту падающего излучения определяют с помощью специальных приборов. Большинство приборов чувствительны к частотам вплоть до [c.163]

Приемники волн СВЧ. Для приема волн СВЧ в приборах неразрушающего контроля могут быть использованы в основном термоэлектрические индикаторы (термопары, термисторы, болометры) и выпрямляющие устройства (кристаллические детекторы). Многие из них весьма чувствительны и реагируют на мощность Ю Вт. [c.426]

Электрические методы выпрямления дают возможность преобразовывать сигналы СВЧ в постоянный ток или ток низкой частоты, В качестве нелинейных элементов используются детекторы или преобразователи. Вследствие их простоты, высокой чувствительности и доступности детекторные устройства являются наиболее распространенными индикаторами. Нелинейность характеристики позволяет использовать кристаллические детекторы как для детектирования малых сигналов, так и в качестве преобразователей частоты. Если генератор используется для преобразования частоты, то на него совместно с измеряемым сигналом подается напряжение гетеродина и на выходе выделяется сигнал биений. При детектировании слабых сигналов в цепи детектора появляется выпрямленный ток. [c.426]

Ток смещения, или рабочий ток кристаллического детектора обычно имеет величину порядка 0,1 ма. Это значение тока является промежуточным между областями с линейной и квадратичной зависимостями, представленными уравнениями (7) и (8) па стр. 249. В этих условиях минимальный сигнал вызовет изменение тока детектора всего лишь на 10- а. Это чрезвычайно малая величина. Для реализации такой чувствительности мощность клистрона, отраженная от объемного резонатора (или переданная через него), должна поддерживаться постоянной в таких же пределах. В противном случае сигнал резонансного поглощения будет совершенно не виден на фоне хаотических изменений мощности. Поэтому необходимо обеспечить повышенную стабильность источников питания и предусмотреть специальную систему стабилизации СВЧ-мощности. К сожалению, поддерживать мощность клистрона с названной точностью не представляется возможным. [c.209]

Излучаемые передающей антенной колебания проходят через бункер 5 с исследуемым веществом и возбуждают приемную антенну, расположенную в одной плоскости поляризации с передающей антенной. Из приемной антенны через ферритовый вентиль 7, измерительный аттенюатор 5 и ферритовый вентиль 9 мощность колебаний поступает в детекторную головку /О, где и улавливается кристаллическим детектором. Ток детектора, пропорциональный мощности СВЧ, контролируется измерительным прибором /3. Если бункер заполнять материалом с различным содержанием влаги, то и показания измерительного прибора в соответствии с содержанием влаги будут различные. [c.450]

Принцип метода состоит в том, что энергетические уровни таких частиц, как атомы и свободные радикалы, содержащие неспаренные электроны, расщепляются в сильном магнитном поле. Для этого атомы или радикалы помещают в кварцевой трубке между полюсами магнита перпендикулярно к волноводу радиочастотная мощность генерируется магнетроном или клистроном, для измерения поглощения ее образцом применяется кристаллический детектор. [c.156]

Наряду с сцинтилляционными счетчиками широко применяют кристаллические детекторы, проводимость которых при облучении резко возрастает. [c.61]

Когда полная СВЧ-мощность снижается до 1—2 мет, кристаллические детекторы работают плохо. Ток кристалла становится недостаточным. Поэтому, когда приходится снижать мощность, подводимую к резонатору, мощность, подводимую к кристаллическому детектору, снижать нежелательно. Это достигается включением развязки между СВЧ-мостом (двойной Т-мост) и резонатором. В этом ноложении развязка ослабляет подводимую СВЧ-мощность, но не ослабляет отраженный сигнал. [c.99]

Волноводные узлы для кристаллических детекторов, болометров и термисторов рассматриваются в гл. 6, 4. В них часто используются подстроечные элементы, например поршень и винт (фиг. 6.4). [c.125]

Спектрометры ЭПР обычно работают с небольшим рассогласованием, специально вводимым для отвода части СВЧ-мош пости на кристаллический детектор. Для учета этого рассогласования в последние уравнения нужно ввести множитель (1— Г ), где Г — коэффициент отражения от резонатора [c.171]

Положим, что выходная мощность клистрона 200 мет 100 мет подаются на резонатор, а остальные 100 мет рассеиваются согласованной нагрузкой двойного Г-моста. Если положить, что кристаллический детектор потребляет 0,1 мет, то мощность, отраженная от резонатора, будет около 0,2 мет, так как 50% ее теряется при каждом прохождении через двойной Г-мост. Коэффициент отражения от резонатора равен [c.173]

Элементы обычных электронных схем не могут работать в области СВЧ, поэтому энергия СВЧ преобразуется в энергию колебаний более низкой частоты (в постоянный ток, звуковую частоту, радиочастоту и т. п.). Для этого используются детекторы. В настоящей главе описывается несколько детекторов и детекторных схем. В гл. 13, 3 рассматривается предельная чувствительность, которая может быть достигнута с помощью болометров и кристаллических детекторов. Другие типы детекторов рассматриваются в [12, 16, 39]. [c.242]

Для понимания процесса детектирования посредством кристалла нужно познакомиться с такими понятиями, как сопротивление постоянному току Дйс, полное сопротивление на промежуточной частоте, шумовая мощность йМ, шумовая температура t, потери преобразования Ь, чувствительность по току Р и добротность М. Эти величины приводятся в каталогах кристаллических детекторов. Чтобы оценить достоинство различных кристаллов, нужно знать определения этих величин. Подробную информацию по кристаллическим детекторам можно найти в [29—31 и 20]. [c.245]

Если магнитное поле модулируется некоторой частотой /мод, то при прохождении через резонанс СВЧ-колебания оказываются модулированными по амплитуде с той же частотой /мод- Кристаллический детектор демодулирует СВЧ-колебания, и в приемник или предусилитель ЭПР-сигнал поступает как сигнал частоты /мод-Импеданс на этой частоте входной цепи приемника есть отношение напряжения частоты /мод к току той же частоты. Теория преобразования частоты ([30], гл. 5) предсказывает, что для кристаллических смесителей, используемых в СВЧ-системах с низкой добротностью Q, импеданс на частоте /мод и сопротивление постоянному току совпадают [30]. В ЭПР-спектрометрах обычно используются объемные резонаторы с высоким Q, поэтому эти два сопротивления могут быть и не равны. [c.249]

В технических условиях величина 4 определяется как отношение выходной мощности флуктуаций кристаллического детектора к выходной мощности тепловых флуктуаций сопротивления при комнатной температуре. Его не следует путать с коэффициентом шума, который в общем случае показывает, во сколько раз уровень шумов на выходе реального приемника больше, чем у идеального.— Прим. перев. [c.249]

Кристаллические детекторы успешно применяются в ЭПР-спектрометрах (фиг. 6.10). Но их характеристики преобразования недостаточно идентичны, чтобы применять их для точных измерений мощности. Слишком большие мощности могут повредить кристаллы. Кристалл можно проверить на прожог с помощью омметра. С этой целью положительный зажим омметра присоединяется к заостренному концу или штырю кристалла и измеряется малое сопротивление в прямом направлении. Сопротивление же в обратном направлении должно быть примерно в 1000 раз больше. Для типичных кристаллов предельный обратный ток, измеренный при разности потенциалов на кристалле порядка 1 в, находится в пре- [c.252]

В случае линейного детектора, у которого выходное напряжение пропорционально входному (к ним относятся кристаллические детекторы при Р 1 мет и выше), оптимальная связь получается при условии [c.485]

Кристаллический детектор шумит интенсивнее, чем сопротивление его мощность шумов характеризуется шумовой температурой t (см. гл. 6, 4). [c.489]

Возможно применение предварительного усиления СВЧ-колебаний специальными устройствами (например, лампой бегущей волны). Модуляция магнитного поля на глубину, меньшую ширины резонансной линии, обычно производится с высокой частотой (100 кГц — 1 МГц). Основное усиление производится избирательным усилителем, настроенным " на эту частоту. Это позволяет избавляться от интенсивных низкочастотных шумов кристаллического детектора. Требования, предъявляемые кэкс-перилментальным установкам для наблюдения электронного резонанса, полностью аналогичны требованиям, предъявляемым к ядер-норезонансным спектрометрам. [c.229]

Тонкие пленки германия, наиесеиные на стекло, применяются в качестве сопротивлений в радарных установках. В виде монокристаллов германий используется в качестве линз для приборов ИК-оптики. Сплавы германия со многими металлами, обладающими полупроводниковыми свойствами, используются для изготовления кристаллических детекторов. [c.192]

Основную массу германия расходуют на изготовле ние электронных приборов транзисторов, фотоэлемен тов, кристаллических детекторов и др. Оксид герма ИЯ (IV) применяют для изготовления прозрачных i сильно преломляющих оптических стекол. [c.458]

Общие принципы экспериментальпой работы методом ЭПР демонстрируются на простейшем типе спектрометра, показанном на рис. 45. Исследуемый образец (0,1—0,2 мл) помещают между полюсами сильного электромагнита в резонатор, который концентрирует мощность от клистрона, испускающего 3-сантиметровое излучение. Прошедшее через образец излучение попадает на кристаллический детектор, выходное напряжение которого пропорционально падающей на него мощности. Частоту излучения клистрона поддерживают, насколько это возможно, постоянной и измеряют волномером с относительной точностью / 1-10 . Магнитное поле (3000 гаусс) варьируют и при резонансе [уравнение (10.4) ] наблюдают поглощение по падению выходной мощности детектора. Линию поглощения можно детально исследовать следующим образом. [c.209]

Применение. Для изготовления кристаллических детекторов, полупроводниковых усилителей и фотосопротивлений силито-вых высокотемпературных стержней для получения кремнийорганических соединений для раскисления металлов и получения ряда сплавов. [c.355]

Применение. Г. широко применяется в полупроводниковой технике для изготовления диодов, триодов, транзисторов, кристаллических детекторов и силовых выпрямителей является компонентом многочисленных сплавов с металлами (германи-ды), особенно с V и N5, и специальных оптических стекол. Монокристаллический Г. применяется в дозиметрических приборах и устройствах для измерения напряженности постоянных и переменных магнитных полей, используется для производства детекторов инфракрасного излучения. Г. находит применение также в химической, машиностроительной промышленности, в производстве керамических изделий и эмалей. [c.399]

На пилообразное напряжение накладывается радиочастотное напряжение V = (о/2я = 460 кгц от ГСС-6. Промодулированная по частоте микроволновая мощность проходит через волноводную ячейку й затем детектируется кристаллическим детектором. Далее сигнал усиливается на частоте 460 кгц и демодулируется фазовым детектором. Для медленной и небольшой по амплитуде модуляции па экране осциллографа будем иметь первую производную от контура линии поглощения. Используя основные положения работы [3], можно показать, что кажущаяся ширина линии, измеренная между дву-мя дублетами кривой, равна [c.36]

Эта частота выполняет функцию промежуточной частоты в соответствующей системе Паунда. Блок-схема такого стабилизатора приведена на фиг. 2.19 (в качестве источника напряжения на отражателе используются батареи). Выходная мощность клистрона модулируется с частотой 13 кгц подачей на его отражатель напряжения от генератора. От этого же генератора получается опорное напряжение на сетку смесительной лампы 6А36. Сигнал ошибки детектируется кристаллическим детектором, усиливается и подается на управляющую сетку смесительной лампы. Взаимодействуя с опорным напряжением, он изменяет анодный ток смесительной [c.80]

Зонд щелевой секции отбирает небольшую часть мощности, распространяющейся по передающей линии. Он связан с внешней схемой, содержащей детектор. Если СВЧ-источпик не модулируется, то после кристаллического детектора может с.ледовать прибор [c.122]

Когда магнитное поле проходит через резонансное значение, спиновая система, помещенная в резонатор, поглощает небольшое количество энергии магнитного СВЧ-поля а также вызывает слабое изменение собственной частоты резонатора. Эти два фактора вызывают изменение СВЧ-мощности, падающей на детектор. При сильно парамагнитном образце изменение передаваемой мощности будет проявляться в изменении выходного напряжения детектора. СВЧ-мощность после преобразования ее в кристаллическом детекторе может быть измерена, например, ми.ллиампер- [c.208]

Кристаллические детекторы применяются в длинноволновой области миллиметрового диапазона. Для увеличения коэффициента передачи и чувствительности, а также для уменьшения шума кристаллического диода типа Ш53 может быть использовано постоянное смещение [17]. В длинноволновой области миллиметрового диапазона диоды из арсенида галлия превосходят германиевые и крелшиевые [36]. Чувствительным детектором является туннельный диод, работающий на пороге генерации [23]. В [5, 10] рассматривается несколько других детекторов для миллиметровых волн, например варикопды, туннельные диоды, обра- [c.254]

В системах с отражательными клистронами кристаллические детекторы обычно работают на участке характеристики, промежуточном между линейным и квадратичным, поэтому в этих системах можно работать при некоторых промежуточных величинах КСВН, например при КСВН 2. Если учесть шумы (см. 4, гл. 6), то придется заключить, что при мощностях порядка милливатта и ватта целесообразно подавать на кристаллический детектор некоторую постоянную мощность Рй, не зависящую от мощности, поступающей в резонатор. Эту постоянную мощность называют мощностью утечки. При больших мощностях Р Э Рй это соответствует почти полному согласованию с резонатором. [c.486]

Шумы детектора. Мощность тепловых шумов болометра равна dN = кТAf, у детектора dN = tkT Af. Безразмерная шумовая температура t больше единицы. Мощность добавочных шумов кристаллического детектора обратно пропорциональна частоте модуляции [108] [c.489]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология