<<
>>

Применение пироэлектриков

Пироэлектрические материалы находят широкое применение в качестве сенсорных устройств различного назначения, детекторов и приемников излучений, датчиков теплометрических приборов.

Используется главным образом их основное свойство - любой вид радиации, попадающий на пироэлектрический образец, вызывает изменение его температуры и соответствующее изменение поляризации. Для плоскопараллельного образца с поверхностью S и направлением спонтанной поляризации, перпендикулярным этой поверхности (рис. 6), нагревание на малую величину dT приведет к изменению связанного заряда на поверхности на dq и .

Если поверхности S покрыты проводящими электродами и эти электроды соединены проводником, по нему будет протекать ток

Рис. 6. Пироэлектрический детектор излучений

Таким образом, на входе такого преобразователя имеем поток радиации любого вида, вызывающий периодическое изменение температуры образца (периодичность может быть обеспечена искусственной модуляцией интенсивности излучения), а на выходе - электрический ток или заряд, изменяю­щиеся с соответствующей частотой. К числу преимуществ пироэлектрических приемников излучения относятся широкий (практически неограниченный) диапазон частот детектируемой радиации, высокая чувствительность, быстродействие, способность к работе в области повышенных температур. Особенно перспективно применение пироэлектрических приемников в области частот ИК-диапазона. Они практически решают проблему детектирования потоков тепловой энергии малой мощности; измерения формы и мощности коротких (10-5— 10-11 с) импульсов лазерного излучения; чувствительного контактного и бесконтактного измерения темпера­туры (чувствительность пироэлектрических термометров достигает 10-6 К).

В настоящее время широко обсуждается возможность применения пироэлектриков для прямого преобразования тепловой энергии в электричес­кую: переменный (с частотой ω) поток лучистой энергии вызывает переменный ток во внешней цепи пироэлектрического элемента. Хотя КПД по­добного устройства уступает имеющимся способам преобразования энергии, для некоторых специальных применений данный способ преобразования является конкурентоспособным.

Особенно интересна уже реализованная возможность использования пироэлектрического эффекта для индикации пространственного распреде­ления излучений в системах визуализации ИК-изображений (темновидение). Созданы пироэлектрические видиконы — тепловые передающие теле­визионные трубки с пироэлектрической мишенью. Изображение теплого объекта проецируется на мишень, создавая на ней соответствующий зарядовый и потенциальный рельеф, который считывается при сканировании мишени электронным пучком. Создаваемое током электронного пучка электрическое напряжение управляет далее яркостью луча, воспроизводящего изображение объекта на телевизионном экране.

<< | >>
Источник: Физические явления и их практическое применение: Конспект лекций (часть II) / Составители: А.Н.Болотов, Н.Б.Демкин, О.О.Новикова, В.М. Алексеев, В.В.Новиков. – Тверь: ТГТУ,2010. 86 с.. 2010

Еще по теме Применение пироэлектриков:

  1. Примеры применения
  2. § 9.5. ПРИМЕНЕНИЕ НАСОСОВ
  3. О ПРИМЕНЕНИИ КОНТРОЛЬНО-КАССОВОЙ ТЕХНИКИ АДВОКАТАМИ И НОТАРИУСАМИ
  4. § 18. 1. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ФУНКЦИИ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН
  5. §4.11. ПРИМЕНЕНИЕ ФОРМУЛ ПОДОБИЯ.
  6. ГЛАВА 18. ПРИМЕНЕНИЕ КОМПРЕССОРОВ
  7. 1. Назначение и порядок применения товарной номенклатуры (ТН)
  8. О практике применения судами законодательства, обеспечивающего право на защиту в уголовном судопроизводстве
  9. О применении судами норм Уголовно-процессуального кодекса Российской Федерации
  10. О применении судами особого порядка судебного разбирательства уголовных дел
  11. § 11.3. ПРИМЕНЕНИЕ ОБЪЁМНОГО ГИДРОПРИВОДА В БУРОВОМ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОМ ОБОРУДОВАНИИ
  12. О некоторых вопросах применения судами Кодекса административного судопроизводства Российской Федерации
  13. 2.2.5. Область создания и применения средств и механизмов информационной безопасности
  14. Применение обобщенной методики при анализе свойств системы
  15. Применение обобщенной методики моделирования и анализа свойств системы
  16. О практике применения судами законодательства о мерах пресечения в виде заключения под стражу, домашнего ареста и залога