ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА, 2015, № 1, с. 183-184
ПРИБОРЫ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ В ЛАБОРАТОРИЯХ
УДК 621.382:530.93:365.2
автономный приемник рентгеновского
и ультрафиолетового излучения
© 2015 г. Н. Р. Рахимов, Д. Д. Алижанов, В. А. Жмудь, В. А. Трушин
Поступила в редакцию 03.04.2014 г. После доработки 10.07.2014 г.
БО1: 10.7868/8003281621501022Х
Описана конструкция автономного приемника рентгеновского и ультрафиолетового излучения, использующего в качестве чувствительного элемента пленку, обладающую аномальным фотонапряжением (а.ф.н.). Схема приемника приведена на рисунке.
Достоинством приемника является высокая чувствительность по сравнению с другими известными приемниками, кроме того, для его работы не требуется источник питания.
Разработанный автономный приемник работает следующим образом. Через окно 7 поступает излучение Ф0 которое, пройдя через фоточувствительный слой 1, отражается от многослойного осмий-кремниевого или осмий-скандий-кремниевого покрытия 4 и попадает на интегрирующую полость 5 с таким же покрытием. Отражаясь от зеркала, излучение вновь попадает на фоточувствительный слой. Благодаря многократному прохождению слоя 1 излучение эффективно преобразуется в фотонапряжения. Экспериментально установлено, что при этом увеличение значения а.ф.н. составляет до 50%.
Корпус приемника выполняет две функции: герметизацию а.ф.н.-пленки и дополнительное освещение светочувствительной области.
Пленка а.ф.н. наносится в вакууме 10—4— 10"5 Торр на стеклянную подложку размером 4 х 20 мм и толщиной 2—5 мм, нагретую до температуры 410—480°С [1-3].
Отражающие слои из осмий-кремния или осмий-скандий-кремния наносятся на внутреннюю сторону подложки и сферическую крышку в вакууме 10-4-10-5 Торр, температура подложек 450°С.
Эффективная толщина пленок составляет ~1 мкм
[4].
Рентгеновское зеркало имеет многослойную структуру (до нескольких сотен слоев). В длинноволновой части спектра мягкого рентгеновского излучения весьма эффективны композиции осмий-кремния или осмий-скандий-кремния, а в более жесткой части рентгеновского спектра -гафний и его композиции с другими элементами.
Фг
Схема автономного приемника рентгеновского и ультрафиолетового излучения. 1 — фоточувствительный слой — а.ф.н.-пленка из кристаллического тел-лурида кадмия; 2 — стеклянная пластинка; 3 — металлические контакты; 4 — отражающее многослойное покрытие из осмий-кремния или осмий-скандий-кремния; 5 — интегрирующая полость (из осмий-кремния или осмий-скандий-кремния); 6 — металлический корпус; 7 — окошко; 8 — кронштейн для крепления.
4
184
РАХИМОВ и др.
Основные технические характеристики. Длина волны излучения ~0.01—1.00 нм; чувствительность ~5 В/эВ при ^ = 1 кд; внутреннее сопротивление R = 1012—1014 Ом при емкости 1 нФ, т ~ 3 с, измеряется электростатическим вольтметром типа В7-30; время запаздывания отклика <1 с; долговечность >10000 ч. Габаритные размеры 2 х 6 мм; масса <2.0 г.
Очень важно также отметить то обстоятельство, что рентгеновские зеркала малых размеров — это устройства сложные и трудоемкие в производстве, поэтому их стоимость чрезвычайно высока.
Работа выполнена по заданию Министерства образования и науки РФ (базовое финансирование).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рахимов Н.Р., Серьёзнов А.Н. АФН-пленки и их применение. Монография. Новосибирск: СибНИА, 2005.
2. Рахимов Н.Р., Касымахунова А.М., Усманов Ш.Ю. Патент РУз 1АР 02610. Класс МПК 7H 01 L 31/18.// БИ. 2003. № 4.
3. Рахимов Н.Р., Ушаков О.К. Оптоэлектронные датчики на основе АФН-эффекта. Монография. Новосибирск: СП "Наука", 2010.
4. Рахимов Н.Р., Жмудь В.А., Алижанов Д.Д., Мадумаров Ш.И. Патент РФ № 2012157959. Класс МПК 7 H01L31/18. // БИ. 2014. № 20.
Адрес для справок: Россия, 630073, Новосибирск, просп. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный университет; телефон +7(903)935-21-75. E-mail: n_rah@ngs.ru
ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА № 1 2015
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.