Приемники оптического излучения



Скачати 76.11 Kb.
Сторінка1/2
Дата конвертації12.06.2019
Розмір76.11 Kb.
Назва файлуфотоєфект.doc
  1   2

Приемники оптического излучения

Приемники излучения осуществляют преобразование энергии ульт­рафиолетового, видимого и инфракрасного излучения в электриче­ский и оптический сигналы.

Все приемники оптического излучения по принципу действия раз­деляют на два больших класса: тепловые и фотонные.

В тепловых приемниках излучения фотоны потока излучения уве­личивают колебательную энергию решетки вещества чувствительного элемента, что приводит к повышению температуры последнего. При этом изменяются термо-э.д.с., термосопротивление, объем и поляри­зация чувствительного элемента. В результате взаимодействия излу­чения с веществом в цепи теплового приемника излучения возникают электрические и оптические сигналы.

В фотонных приемниках излучения фотоны падающего потока из­лучения непосредственно взаимодействуют с электронами чувстви­тельного элемента приемника и переводят их в возбужденное состоя­ние. По числу электронов, изменивших свое первоначальное состоя­ние, определяют мощность излучения.

Тепловые приемники излучения в зависимости от принципа дей­ствия подразделяются на пироэлектрические, радиационные термо­элементы и болометры.

Пироэлектрические приемники основаны на генерировании тока в цепи в результате нагрева при облучении. Они являются термоэлектри­ческими генераторами тока. Из-за зависимости выходного сигнала!]от скорости изменения температуры пироэлектрические приемники не-; чувствительны к постоянным тепловым полям, имеют достаточно )вы-сокое быстродействие. Они широко используются для регистрации; [и измерения средних значений мощности некогврентного излучения на­гретых тел, для космических исследований в средней области ИК-из-лучения, для измерения средней и пиковой мощности, энергии и дру­гих параметров лазерного излучения и т. п.

, Радиационные термоэлементы представляют собой спай разно-!; родных проводников, создающих термо-».д.с. при нагреве в результате р облучения. Они являются тепловыми генераторами напряжения и включают в себя большой класс термопар, широко используемых в системах промышленной автоматики в качестве датчиков температуря, , мощности инфракрасного и других видов излучения. I Болометры представляют собой термочувствительные резисторы, действие которых основано на иаменении сопротивления при поглоще-ннии падающего потока излучения. Включение их в электрическую I цепь позволяет модулировать напряжение (ток) в соответствии с изме-ГШением параметров поглощаемого излучения.



} Фотонные приемники излучения подразделяют на приемники »с внешним и с внутренним фотоэффектом. На внешнем фотоэф­фекте основаны фотоэмиссионные приемники излучения: фотоэле-

менты, фотоэлектронные умножители, электронно-оптические пре­образователи. Внутренний фотоэффект используют фотоэлектриче­ские полупроводниковые приемники излучения: фоторезистивные, с фотонным увеличением, на МДП-структурах, с р-п переходом, с зарядовой связью.



Фотонные приемники излучения с внешним фотоэффектом.

Действие этих фотоприемников основано на внешнем фотоэффекте, за­ключающемся в испускании (эмиссии) электронов с поверхности чувст­вительного элемента под действием падающего излучения. Поток электронов, эмиттируемых одним из электродов фотоэлемента (фото­катодом) и улавливаемых другим электродом (анодом), образует во внешней цепи ток, называемый фототоком.

Фотоэлектронные умножители — электровакуумные приборы, в которых поток электронов, испускаемый фотокатодом под действием оптического излучения, усиливается в умножительной системе за счет вторичной электронной эмиссии. Основные достоинства фотоэлектрон­ных умножителей — высокая пороговая чувствительность в ультра­фиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра, позволяющая регистрировать даже единичные электроны, эмиттиру-емые фотокатодом, и высокая временная разрешающая способность, обеспечивающая изучение быстро протекающих процессов и прием оптического излучения, модулированного сверхвысокой частотой.

Фотоэлементы и фотоэлектронные умножители используют в схемах автоматики и контрольно-измерительных устройств, источниками све­та которых служат обычно лампы накаливания или другие произволь­но выбираемые осветители, поэтому к их спектральным характерис­тикам не предъявляется особых требований. Однако в световодных системах эти фотоприемники не нашли применения из-за больших габаритов, малой чувствительности (у фотоэлементов), высокого рабо­чего напряжения (у фотоэлектронных умножителей от 650 до 3500 В), временной и температурной нестабильности, чувствительности к внеш­ним электромагнитным полям.

Электрооптическими преобразователями называют электровакуум­ные приборы, преобразующие изображение, создаваемое на фотокато­де рентгеновским, ультрафиолетовым, видимым или инфракрасным излучением, в электронное видимое изображение на флюоресцирующем экране. Целью такого преобразования может быть усиление яркости изображения, перенос изображения из одной спектральной области в другую или из одной плоскости в другую.



Поділіться з Вашими друзьями:
  1   2


База даних захищена авторським правом ©refua.in.ua 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка
Контрольна робота
Методичні вказівки
Лабораторна робота
навчальної дисципліни
Методичні рекомендації
Загальна характеристика
курсової роботи
використаної літератури
Список використаної
Курсова робота
охорони праці
курсу групи
Пояснювальна записка
Зміст вступ
Виконав студент
Виконала студентка
самостійної роботи
Історія розвитку
навчальних закладів
форми навчання
Теоретичні основи
Міністерство освіти
Робоча програма
студент групи
Практична робота
вищої освіти
молодших школярів
навчальний заклад
виконання курсової
Конспект лекцій
виробничої практики
Загальні відомості
діяльності підприємства
роботи студентів
Охорона праці
Практичне заняття
охорони здоров
контрольної роботи
використаних джерел
інтелектуальної власності
Самостійна робота
Курсовая работа
студентів спеціальності
Історія виникнення
навчального закладу
студентка курсу
загальна характеристика
загальноосвітніх навчальних
світової війни
студентка групи
фізичного виховання