Сканирующее устройство

 

СКАНИРУЮЦрЕ УСТРОЙСТВО, СОдержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из,ееповерхностей отражающей пленкой и источник поглощаемого излучения, о тличающееся тем, что,, с целью расширения области применения путем обеспечениявозможности работы в широком частотном диапазоне, оно содержит со стороны отражающей пленки источник локального импульсного подогрева, причем отражающая пленка выполнена из материала с фазовым переходом металл - полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности,- а источник поглощае-. мого излучения расположен со стороны оптически прозрачной подложки. (Л t 4 оо О) СО

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Юр G06К 7/14 .".«,"йгр „-,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ =.":::::.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3448068/18-24 (22) 04.06.82 (46) 23.09.83;Бюл. М 35 (72) Д.И.Биленко, В.A.Лодгауз и И.И.Лясковский (71) Научно-исследовательский инсти» тут механики и физики при Саратовс ком ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. Н.Г;Чернышевского (53) 681.327.12(088.8) (56) Levin В.J.; Feint;old 13.Ë.

Electronic 1 970, 43,- 917, р.82-87.

2. Levin В.J. Proc . ТЕЕЕ. 1970у

58, Р 3, р. 496-498 (прототип) .

„„Su„„1043690 А (54) (57) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из.ее поверхностей отражающей пленкой и источник поглощаемого излучения, о тл и ч а ю щ е е с я тем,-что, с целью расширения области применения путем обеспечения воэможности работы в широком частотном диапазоне, оно .содержит со стороны отражающей пленки источник локального импульсного подогрева, причем отражающая .пленка выполнена из материала с фазо вым переходом металл — полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности,.а источник поглощаемого излучения расположен со стороны Я оптически прозрачной подложки.

1043690

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть. использовано в устройствах считывания, визуализации и обработки информации в ИК- и СВЧ-диапазонах.

Известно сканирующее устройство, . содержащее германиевую панель и сетку, размещенные в электроннолучевой трубке. Работа такого устройства основана на сканировании германи eaoA панели электронным лучом, плотность электронов и энергия которого . выбираются в пределах, обеспечивающих наибольший скачок отражения(1 .

Недостатком устройства является узкий рабочий диапазон длин волн, 15 связанный с зависимостью параметров устройства (электропроводности и толщины панели, расстояния панели от сетки и т.д. 1.от длины волны излучения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сканирующее устройство, содержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из ее поверхностей отражающей пленкой и источник поглощаемого излучения (2 g.

Недостатком известного устройства также является узкий рабочий диапазон длин волн, связанный с резонансНым характером работы устройства.

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности работы в широком частотном диапазоне.

Поставленная. цель достигается тем, что в сканирующее устройство, содержащее оптически прозрачную подложку с нанесенной на одну из ее поверхностей отражающей пленкой и источник .поглощаемого излучения, 40 введен со стороны отражающей пленки . источник локального .импульсного подогрева, причем отражающая пленка выполнена из материала с фазовым переходом металл — полупроводник 45 и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности, а источник поглощаемого излучения расположен со стороны оптически прозрачной под.ложки

На чертеже представлена принципиальная схема сканирующего устрой,ства.

Устройство содержит оптически прозрачную подложку 1, отражающую пленку 2, выполненную с фазовым переходом металл-полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности, источник 3 локального импульсного подогрева, пленочный подогреватель 4, электроды 5, 60 . диэлектрическую пленку 6, источник

ЭДС 7, источник 8 поглощаемого излучения.

На,оптически прозрачную подлож ку 1, выполненную, например из слю- 65 ды, нанесена отражающая пленка 2 с фазовым переходом металл — полупроводник и скачкообразной зависимостью поглощенной мощности (например, двуокиси ванадия VO2) . Эти свойства материала означают, что при температурах ниже фазового перехода (Т (Т, где Тк — температура фазового перехода материала ) материал находится в полупроводниковом состоянии и слабо поглощает ,излучение, а при температуре Тк двуокись ванадия скачком переходит в металлическое состояние и в состояние сильного поглощения.(Других материалов, кроме VO, обладающих обоими указанными свойствами, пока неизвестно ). Под оптически прозрачной подложкой 1 расположен источник 8 поглощаемого излучения, в качестве которого может быть использован источник излучения видимого или ИК-диапазонов, не обязательно когерентный. С одной стороны отражающей пленки 2 расположен источник

3 локального импульсного подогрева, который может быть выполнен в виде пленочного подогревателя 4, например из kite с электродами 5, отделенного от отражающей пленки 2 диэлектрической пленкой 6 (например SiO> )и источника ЭДС 7, подсоединенного к электродам 5. Источник локального импульсного подогрева может также представлять собой импульсный узконаправленный источник поглощаемого излучения.

Сканирующее устройство работает следующим образом.

В исходном .состоянии, когда источник 8 поглощаемого излучения и источник 3 локального подогрева отключены, пленка VO> находится в полупроводниковом состоянии, характеризующемся коэффициентом отражения, близким к нулю. Следовательно, устройство не считывает изображение, в плоскости которого находится.

При включении источника 8 поглощаемого излучения его излучение через слюду падает на пленку V02 . Посколь,ку пленка VOg при температуре ниже температуры фазового перехода находится в состоянии слабого поглощения, излучение источника 8 поглощаемого излучения почти не поглощается в пленке и, следовательно, не нагревает ее до температуры фазового перехода. Оставаясь в полупроводниковом состоянии, она по-прежнему . мало отражает, и поэтому устройство не считывает изображения. При включении источника 3 локального импульсного подогрева элемент пленки V02, находящийся под ним, нагреваясь, переходит в металлическое состояние, а поскольку при температуре Т

УО> скачком меняет поглощение, излу1043690

Составитель A.Ìoðoçoa

Редактор Н.Егорова Техред С. Мигунова Корректор U,Tèãoð

Заказ 7341/54 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чение источника 8 поглощаемого из.лучения, падающее Hà всю площадь .отражающей пленки, поглощается именно в локально разогретом элементе.

Вследствие теплопроводности соседняя часть пленки также разогревается и переходит в металяическую фазу и в состояние сильного поглощения, что приводит к дополнительному разогреву эа счет энергии излучения источника 8. Вследствие теплопроводности 10 разогревается соседняя область плен- . ки и процесс, перехода в металлическую фазу распространяется вдоль плен- . ки. Происходит, таким образом, последовательный нагрев элементов пленки 15

ЧО (хотя засвечена она равномерно ° по площади и непрерывно во времени ), означающий последовательный переход элементов зеркала в состояние сильного отражения. Поэтому иэображение, в плоскости которого находится устройство, будет последовательно им сканироваться.

Режим освещения панели диктуется следующими соображениями. В интеРI вале плртностей мощности от м(Т„-Tа), -.. р - и а температура панели мп>ает

2 Ат быть как ниже температуры фазового перехода, так и выше, в зависимости от того, имеется допблнительный локальный подогрев.или нет. Если плотность мощности меньше меньшего значения Р, то вся пленка VO будет находиться в полупроводниковом состоянии и локальный подогрев ее так и останется локальным. Если плот- . ность мощности больше большего значения Р2, то вся пленка будет в металлической фазе, независимо от локального подогрева.

В предлагаемом техническом решении диапазон частот определяется свойствами материала, из которОго выполнена панель. Для двуокиси ванадия,. например, этот диапазон включает инфракрасную и субмиллиметровую части спектра. При переходе с од-. ной частоты на другую никакой дополнительной перестройки производить не требуется, а считываемое излучение может быть как монохроматическим, так и интегральным с широкой полосой частот.

Экономический эффект от использования устройства обусловлен его техническими преимуществами.