(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [ 89 ] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

Свет1 вз,

Выход

Фотоумножитель, показанный на рис. 4.6, содержит шесть вторичных эмиттеров (ВЭг-ВЭе). Вообще же у промышленных типов фотоумножителей их может быть от 10 до 14. Вторичный эмиттер представляет собой никелевую пластинку, покрытую кис-лородно-цезиевым либо сурьмяно-цезиевым слоем. Для создания ускоряющего поля между эмиттерами, катодом и анодом они присоединяются к внешнему делителю напряжения со ступенями порядка 80-150 б.

Электронный поток, выходящий под действием световых квантов из катода, фокусируется и ускоряется электрическим полем в направлении эмиттера ВЭг. Бомбардируя поверхность этого эмиттера, первичные электроны вызывают выход из него потока вторичных электронов, который в о раз превышает первичный поток. От первого эмиттера ВЭг электронный поток уходит к эмиттеру ВЭ2, где^в результате вторичной эмиссии электронный поток возрастает в а2 раз по сравнению с первичным потоком, покинувшим фотокатод. После обхода п эмиттеров результирующий электронный поток усиливается, таким образом, в о раз. Поэтому, если о - 3-4 и фотоумножитель содержит 10-12 эмиттеров, то выходной ток превышает в 106 и более раз фототек катода. Это позволяет измерять очень малые световые потоки (вплоть до 10-5 дм). Абсолютные значения выходного тока фотоумножителей не могут превышать 1-2 ма в силу возможной перегрузки, приводящей к утомлению и разрушению эмиссионной поверхности ближайших к аноду эмиттеров.

Вольт-амперные характеристики фотоумножителей, отражающие зависимость выходного тока от полного напряжения, приложенного к фотоумножителю, аналогичны вольт-амперной характеристике вакуумного фотоэлемента.

Номенклатура промышленных типов фотоумножителей и их параметры приводятся в справочниках.


Рис 4.6. Структурная схема и схема включения фотоумножителя (ФЭУ)

§ 4.4. ФОТОСОПРОТИВЛЕНИЯ

Действие фотосопротивлений базируется, как уже говорилось в § 4.2, на увеличении квантами света числа свободных носителей внУтри полупроводящего слоя. Концентрация таких носителей, определяющая предельно возможную плотность тока, зависит от



концентрации ионизируемых световыми квантами атомов примесей, ширины запретной полосы, квантового выхода (числа освобождаемых электронов, приходящихся на один квант света) и, наконец, от времени жизни свободных носителей.

Концентрация ионизируемых световыми квантами (фотонами) атомов примесей зависит от остаточной концентрации примесных атомов после ионизации части их тепловыми квантами (фононами). Степень же тепловой ионизации зависит от температуры полупроводящего слоя. Чем эта температура ниже, тем больше атомов примеси ионизируется световыми квантами (фотонами), в связи с чем чувствительность фотосопротивления по отношению к световому потоку повышается. Поэтому для получения высокой чувствительности индикаторов, регистрирующих очень малые потоки в области среднего и дальнего инфракрасного излучения (с длинами

а) з ф


12 Ofi 1.0 1.5 2,0 2,5А.,мкм

Рис. 4.7. Конструктивное выполнение (а) и спектральные характеристики фотосопротивлений (б) сернисто-свинцового 1 и се рнисто-висмутового 2

волн от 3,5 до 15 мкм и выше), фотосопротивления в них входящие, искусственно охлаждаются.

В области ближнего инфракрасного излучения, а также в области видимого света фотосопротивления работают при нормальной температуре окружающей среды.

Конструктивное выполнение одного из промышленных типов фотосопротивлений (ФСА-1) иллюстрирует рис. 4.7, а. В пластмассовый корпус с окном для света заключена стеклянная пластинка 2, на которую нанесены электроды гребенчатой формы. Прс -странство между электродами заполнено полупроводящим слоем 1. Токоподводящие электроды 3 присоединены к штырькам, проходящим через корпус. Для защиты от влаги полупроводящий слой покрыт прозрачным лаком. В зависимости от типа фотосопротивления рабочая площадь слоя колеблется в границах от 0,01 до 0,4 см2. Тип фотосопротивления выбирается в зависимости от спектра излучающего тела. Промышленные типы фотосопротивлений изготовляются из сернистого свинца, висмута и кадмия.

Наиболее пригодными для индикации температуры и положения тел, нагретых до относительно невысоких температур (порядка 200-400° С), являются сернисто-свинцовые фотосопротивления



имеющие маркировку ФСА с порядковым номером), поскольку максимум их спектральной характеристики лежит, как показывает кривая / рис. 4.7, б, в области ближнего инфракрасного излучения (1,8-2,5 мкм).

Спектральные характеристики сернисто-висмутовых фотосопротивлений, имеющих маркировку ФС-Б (кривая 2), лежат примерно ,в том же диапазоне длин волн, что и сернисто-кадмиевых сопротивлений, имеющих маркировку ФС-К (кривая 4 на рис. 4.5), захватывая и область видимого света.

Характерной особенностью фотосопротивлений является линейный ход их вольт-амперных характеристик (рис. 4.8, а). Это относится не только к световому току, но и к темновому, составляющему у фотосопротивлений заметную долю от светового. Такой


й Ut 0 200500 W00 1500 Ejik

Рис. 4.8. Вольт-ампериые (а) и световые (б) характеристики двух типов сернисто-кадмиевых фотосопротивлеиий

ход вольт-амперных характеристик показывает, что интегральная йувствительность фотосопротивлений зависит от подведенного к нему напряжения. Поэтому при оценке фотосопротивлений пользуются нередко понятием удельной чувствительности К0 (мка/лм -в). Она представляет собой интегральную чувствительность, отнесенную к 1 в приложенного напряжения. Численные значения удельной чувствительности сернисто-свинцовых фотосопротивлений лежат в границах 400-500 мка/лм в, сернисто-висмутовых К0 = = 1000 мка/лмв, а сернисто-кадмиевых лежит в границах 2500- 3000 мка/лм -е. Столь высокий уровень К0 (более чем на два порядка превышающий интегральную чувствительность вакуумных фотоэлементов), а также широкий охват спектра инфракрасных (тепловых) излучений обусловили широкое внедрение фотосопротивлений в качестве тепловых индикаторов и датчиков.

Световые характеристики фотосопротивлений, как это видно из рис. 4.8, б, нелинейны. Поэтому электрический режим цепи, содержащей фотосопротивление, рассчитывается обычно графически по точкам световой и вольт-амперной характеристик.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [ 89 ] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.