Методы и средства изучения физико-химических явлений и процессов. Мышкин В.Ф - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

диафрагмой Д и направляется на ускоряющий электрод - динод Э1. Напряже-
ние на диноде таково, чтобы энергии фотоэлектрона было достаточно для
вторичной эмиссии электронов. При вторичной эмиссии испускается больше
электронов, чем падает на динод. Поток электронов, усиленный динодом Э
1
,
направляется на следующие диноды Э
2
-Э
5
, усиливается и собирается анодом
А. Анодный ток преобразуется в напряжение с помощью сопротивления R
н
.
ФЭУ используются для измерения малых потоков (до 10
-5
лк).
Чувствительный элемент преобразователей с внутренним фотоэффек-
том (фоторезисторов) выполнен в виде пластинки, на которую нанесен
слой фоточувствительного полупроводника (CdS, CdSe, PbS).
Электропроводность полупроводниковых материалов обусловлена возбу-
ждением электронов в валентной зоне и примесных уровнях. При возбужде-
нии электроны переходят в зону проводимости; в валентной зоне появляются
дырки. При освещении возбуждение электронов увеличивается, что вызывает
увеличение электропроводности. Красная граница фоторезисторов находится
в ИК области (например, для ZnS λ
гр
= 2,7 мкм). При небольших освещенно-
стях преобразователя число возбужденных светом электронов пропорцио-
нально интенсивности, а электрическая проводимость
G = I
ф
/ U, (4.148)
где I
ф
- фототок; U - напряжение, приложенное к преобразователю.
При больших освещенностях пропорциональность нарушается. Чувстви-
тельность фоторезисторов определяется кратностью изменения их сопротив-
ления. Для некоторых типов ФР она достигает значения
K = R
т
/ R
200
= 10
5
, (4.149)
где R
т
- темновое сопротивление, т.е. сопротивление неосвещенного преоб-
разователя; R
200
- сопротивление при Е = 200 лк.
ВАХ фоторезисторов линейна (см. рис. 4.46), т.е. их сопротивление не за-
висит от приложенного напряжения. Инерционность фотоприемника харак-
теризуется постоянной времени: у сернисто-кадмиевых преобразователей -
1-140 мс, у селенисто-кадмиевых - 0,5-20 мс.
Фоторезисторы имеют высокую чувствительность. Однако их сопротив-
ление зависит от температуры. Для уменьшения температурной погрешно-
сти они включаются в смежные плечи мостовой схемы.
Фотогальванические преобразователи представляют собой фотоэлек-
тронные приборы с р-n-переходом: ФД и ФТ. При освещении перехода со-
здается дополнительная концентрация носителей в n-слое. Это приводит к
усилению их диффузии к р-n-переходу и в самом переходе.
ФД могут работать в фотодиодном (вентильном) и генераторном режимах.
В фотодиодном режиме преобразователь подключают к запирающему напря-
жению последовательно с нагрузочным сопротивлением. При увеличении
освещенности возрастает обратный ток, что приводит к увеличению напря-
жения на нагрузочном сопротивлении. Зависимость тока ФД от освещенно-
сти практически линейна. Внутреннее дифференциальное сопротивление ФД
имеет порядок МОм, поэтому они работают в режиме, близком к КЗ.
17

Страницы