Оптоакустические приёмники теплового излучения

Область применения оптоакустики необычайно широка — это оптическая и ИК-спектроскопия, неразрушающий контроль и микротехнология, химический анализ и экология, и т. д. В то же время разработки редко выходят за рамки лабораторных и опытных установок. Это связано как с дороговизной и изощ­ренностью оптоакустической техники, требующей квалифициро­ванного обслуживания, так и с возможными сложностями ин­терпретации получаемой информации.

Многообразие схем и технических решений, используемых в оптоакустике, говорит об актуальности задачи выбора опти­мальной конфигурации установки применительно к каждой кон­кретной проблеме. Все это делает важным четкое понимание механизмов оптического возбуждения звука в различных средах и их относительной эффективности.

Оптоакустика, как это следует уже из названия, лежит на стыке двух областей физики — оптики и акустики и является одним из разделов, описывающих взаимодействие электромаг­нитных и акустических волн. В зависимости от того какое из волновых полей сильнее влияет на другое, различают оптоаку­стику и акустооптику. Так, акустооптика охватывает эффекты воздействия акустических колебаний среды на распространяю­щуюся в ней световую волну. Оптоакустика — наоборот, имеет дело с возбуждением звука при воздействии электромагнитного излучения на среду.

Оптико-акустические приёмники излучения делятся на два вида: селективные, в которых поглощает сам газ, а его расширение фиксируется опти­ческим или емкостным микрофоном, и неселективные, в которых излучение поглощает зачерненная мембрана, нагревающая сопри­касающийся с ней газ, воздействующий на оптический микрофон. Оптико-акустические приемники классифицируют по вышеназван­ным видам и по типу оптических микрофонов, осуществляющих преобразование: давление газа — электрический сигнал.

По принципам работы к оптико-акустическим приёмники излучения близки дилатометрические приёмники излучения, использующие тепловое расширение твердых тел под действием поглощенной части падающего потока излучения. Приемным элементом дилатометрических приёмники излучения служит биметаллическая пластинка.