Датчик для регистрации мощных СВЧ-импульсов на основе термоакустического эффекта

Abstract

Приводится описание принципа действия, конструкция и результаты испытаний неохлаждаемого помехоустойчивого датчика мощных СВЧ-импульсов, генерируемых сильноточными ускорителями. Работа датчика основана на эффекте генерации акустических сигналов при поглощении СВЧ-импульсов в слоистой структуре, где в качестве поглотителя используется тонкая металлическая пленка нанометровой толщины. Датчик располагается в свободном пространстве и предназначен для регистрации СВЧ-импульсов длительностью 1…500 нс в диапазоне частот 3…300 ГГц с частотой следования до 5 кГц. Чувствительность датчика при регистрации импульса с длительностью 10 нс составила 0,5 В/мДж.

Дано опис принципу дії, конструкція й результати випробувань неохолоджуваного перешкодо сталого датчика потужних СВЧ-імпульсів, генерованих потужнострумовими прискорювачами. Робота датчика заснована на ефекті генерації акустичних сигналів при поглинанні СВЧ-імпульсів у шаруватій структурі, де як поглинач використається тонка металева плівка нанометрової товщини. Датчик розташовується у вільному просторі і призначений для реєстрації СВЧ-імпульсів тривалістю 1...500 нс у діапазоні частот 3...300 ГГц із частотою проходження до 5 кГц. Чутливість датчика при реєстрації імпульсу з тривалістю 10 нс склала 0,5 В/мДж.

The operating principle, design and results of testing of an uncooled noise-immune sensor of the high-power microwave pulses generated by high-current accelerators is described. The sensor operation is based on the effect of acoustic signal generation when microwave pulses are absorbed in a layer structure, in which a thin metal nanometer-thick film is used as an absorber. The sensor is placed in a free space and intended to detect microwave pulses with ~1 to 500 ns durations in a 3 to 300 GHz frequency band with a pulse repetition rate of up to 5 kHz. For 10 ns-long pulses, the sensor sensitivity is 0.5 V/mJ.