Термоакустический детектор для измерения микросекундных импульсов терагерцового диапазона

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.

• thermoacoustic detector
• terahertz microsecond pulses
• Acoustic Signal Generation
• thin metallic film of nanometer thickness
• gyrotron

Аннотация (на русском)

Термоакустический детектор для измерения микросекундных импульсов терагерцового диапазона

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.

For citation

References

1. В.Г. Андреев, В.А. Вдовин // ПТЭ. 2009. №2. С. 81-85.
2. Гусев В.Э., Карабутов А.А. Лазерная оптоакустика. М.: Наука, 1991. 304 с.
3. Андреев В.Г., Вдовин В.А., Воронов П.С. // Письма в ЖТФ. 2003. Т.29. В.22. С. 68.
4. В.Г. Андреев, В.А. Вдовин//Изв. вузов. Радиофизика. 2005. Т.48. № 10-11. С. 1006.
5. В.Г. Андреев, В.А. Вдовин, К.В. Афанасьев, А.А. Ельчанинов, А.И. Климов. Испытания термоакустического датчика мощных микроволновых импульсов. Известия ВУЗов, Радиофизика, 2009, т.52. № 8, 653-659.
6. В.Г. Андреев, В.А. Вдовин, В.А. Сотников. Исследование оптических коэффициентов нанометровых пленок хрома на кварцевой подложке. Труды XII Всероссийской школы-семинара «Физика и применения микроволн». Звенигород, Московская обл. 2009. Часть 4. С. 4 - 6.
7. В.Л. Братман, Ю.К. Калынов, В.Н. Мануилов Субтерагерцовые и терагерцовые гиротроны с большой орбитой // Изв.ВУЗов Paдиофизикa, 2009, т.52, № 7, сс.525-535.
8. Andreev V.G., Ponomarev A.E., Karabutov A.A, Oraevsky A.A. Detection of optoacoustic transients with rectangular transducer of finite dimensions. Proc. SPIE 2002, v.4619, 153-162.