Новая концепция пировидикона на основе пироэлектрического электронно−оптического преобразователя диапазона 1-12 мкм

Abstract

Основная цель работы − реализация концепции создания неохлаждаемых тепловизионных приборов с высоким пространственным разрешением, формирующих тепловое изображение в диапазоне длин волн 1-14 мкм, на основе пироэлектрических пленок Sr1-xBaxNb2O6 (SBN) с использованием внутреннего усиления. В работе представлена концепция пировидикона, представляющих собой пирикон со сплошной мишенью из пироэлектрика Sr1-xBaxNb2O6, интегрированной в вакуумный фотодиод с мультищелочным фотокатодом. В отличие от стандартного пировидикона роль катода выполняет мультищелочной катод, а сканирование электронным пучком осуществляется разверткой лазерного луча. Изменение температуры, вызванное инфракрасным изображением, создает соответствующее распределение потенциала, которое считывается сканирующим электронным лучом. К преимуществу пирикона можно отнести отсутствие мультиплексора, роль которого выполняет считывающий электронный пучок. Недостатком – отсутствие внутреннего усиления пироэлектрического сигнала. Одним из решений преодоления отмеченного недостатка является создание пироэлектрического электронно − оптического преобразователя (ПЭОП) [1]. Нами предложен ПЭОП с пиромишенью на основе пленки SBN со сквозными отверстиями для прохождения электронного потока, который модулируется в соответствии с распределением потенциала на поверхности мишени, возникающим при проецировании на мишень теплового излучения. В работе изучены пироэлектрические и оптические свойства пленок SBN:La толщиной 0.5- 2.5 мкм, выращенные методом высокочастотного вакуумного осаждения на поверхность тонких металлических фольг и кремния. Изучен состав, структура и морфология полученных пленок SBN. Полученные величины пирокоэффициента γ варьировались в диапазоне 6.1-81.5 нКл/(см2К) в зависимости от температуры роста и толщины пленок. Изучен фазовый переход. Собран первый прототип ПЭОП на основе ЭОП-2 + , в котором изучены фотоэмиссионные свойства и проведены измерения энергетического распределения фотоэлектронов, проходящих сквозь пиромишень.