УДК 621.385.6

ТЕРМОАКУСТИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА
 

В. Г. Андреев ¹, В. А. Вдовин ², Ю. К. Калынов ³

¹ Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

² Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН

³ Институт Прикладной физики  РАН

 

Получена 11 декабря 2012 г.

 

Аннотация. Рассматривается конструкция и принцип действия термоакустического детектора для измерения микросекундных импульсов терагерцевого диапазона. Работа детектора основана на эффекте генерации акустических сигналов при поглощении электромагнитных импульсов в слоистой структуре: радиопрозрачная подложка – поглотитель - иммерсионная жидкость. В качестве поглотителя используется пленка хрома нанометровой толщины, напыленная на кварцевую подложку. В пленке и граничащей с ней жидкости происходит преобразование терагерцевого излучения в акустический импульс, который принимается широкополосным акустическим приемником и затем регистрируется цифровым осциллографом. Представлены результаты по регистрации лабораторным макетом термоакустического детектора микросекундных импульсов терагерцевого диапазона, полученных на гиротроне с большой орбитой.

Ключевые слова: термоакустический детектор, терагерцовые микросекундные импульсы, генерация акустического сигнала, тонкие металлические пленки нанометровой толщины, гиротрон.

Abstract. The design and general concept of operation of a thermoacoustic detector for measurements of terahertz microsecond pulses are discussed. Operation of the detector is based on effect of acoustic signal generation when electromagnetic pulses are absorbed in the layered structure: radiotransparent substrate – absorber – immersion liquid. Thin metallic film of nanometer thickness sputtered onto the quartz substrate is used as an absorber. The transformation of electromagnetic radiation into acoustic pulse is performed in the film and in the liquid contacting with the film. The acoustic pulse is detected by the broadband acoustic transducer and registered with a digital oscilloscope. Application of the laboratory prototype of the thermoacoustic probe was for detection of terahertz microsecond pulses generated by the large-orbit gyrotron is discussed.

Keywords: thermoacoustic detector, terahertz microsecond pulses, acoustic signal generation, thin metallic film of nanometer thickness, gyrotron.