Составители:
9
Передающие электронно - лучевые трубки (телевизионные)
преобразуют оптическое излучение в электрический сигнал. В
электровакуумных фотоприборах возможна регистрация предельно малых
оптических сигналов на уровне единичных фотоэлектронов, высокое
разрешение. Основные недостатки – это сложные вакуумные стеклянные и
металлоконструкции, ограниченный срок службы катодов, мишеней и
анодов, высокие напряжения питания; ослепление, ограничение
спектральной чувствительности близким ИК
диапазоном, большие массо-
габаритные характеристики.
Твердотельные фоточувствительные приборы обеспечивают
преобразование оптических сигналов в электрические в твердом теле.
Существует два класса твердотельных фоточувствительных приборов:
квантовые и тепловые приемники излучения.
Квантовые фотоприемники основаны на изменении электрических
свойств полупроводника при поглощении фотона. Фотон передает свою
энергию электрону, переводя его на более высокий энергетический
уровень
. Этот процесс фотогенерации сопровождается формированием
пары носителей электрон и дырка. К таким приборам относятся
фотодиоды, фоторезисторы, приборы с зарядовой связью (ПЗС). ПЗС
обеспечивают высокое разрешение (размеры элементов растра менее 10
мкм), большие форматы (768x576 и больше), возможность управления
экспонированием, высокую однородность чувствительности элементов,
большее, чем в ЭЛТ, отношение сигнал/шум (С/Ш),
малые габариты, вес и
потребляемую мощность, имеют сравнительно низкую стоимость и
большую номенклатуру изделий.
Тепловые твердотельные приемники излучения используют эффект
изменения электрических свойств материала (емкости, сопротивления) при
изменении его температуры вследствие нагрева при поглощении теплового
излучения (при радиационном нагреве). Болометрическим эффектом
называется изменение электрического сопротивления материала R при
радиационном нагреве вследствие
изменения температуры T этого
материала. Болометрический эффект характеризуется температурным
сопротивлением материала
T
R
R
б
∂
∂
=γ
1
, где R – сопротивление материала
(чувствительного слоя болометра) при температуре T. Приемник,
построенный на основе этого эффекта, называется болометром. К
фотоприемным устройствам резисторного типа относятся
микроболометрические матрицы. Термочувствительный слой элементов
таких матриц изготавливается из пленок окислов ванадия, кремния и
германия. Для устранения влияния температуры окружающей среды,
приводящей к нестабильности параметров, микроболометр
заключают в
вакуумированный корпус с термоэлектрической системой стабилизации
рабочей температуры. Оптический модулятор не нужен. Сегодня эти
приемники уступают охлаждаемым фотонным матричным приемникам по
чувствительности, размерам элементов и быстродействию [10].
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
