Детекторы излучения. Загрубский А.А - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

выходного сигнала, а ЭДС, пропорциональная корню квадратному из
мощности. Следовательно, шум пропорционален корню из полосы про-
пускания. Пороговая чувствительность обычно приводится к единичной
площади приемника и к ширине полосы пропускания измерительного
тракта в 1 Гц. Для лучших тепловых приемников, работающих при ком-
натной температуре, пороговый поток составляет примерно
10
–
10
Вт/Гц
1/2
, что близко к теоретическому пределу, обусловленному
тепловыми шумами при этой температуре.
П
ОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ (τ) тепловых приемников относительно
велика, так что для регистрации быстропеременных процессов они не-
пригодны. С другой стороны, даже постоянный световой поток жела-
тельно модулировать для того, чтобы уменьшить мощность шумов типа
1/f. Для уменьшения τ приемные площадки стараются делать как можно
легче. Удается изготавливать высокочувствительные тепловые прием-
ники с постоянной времени порядка 0,05 с, что позволяет работать на
частоте модуляции около 10 Гц.
4.1.2 Элементы теории тепловых приемников
Неосвещенный приемник находится в тепловом равновесии с ок-
ружением. Его приемная площадка имеет температуру Т
0
.
Поглощаемый световой поток повышает ее температуру до Т
1
, что
сопровождается переносом тепла от приемной площадки к окружению.
Перенос тепла тем больше, чем больше разность ΔT = T
1
- T
0
. Рост тем-
пературы освещенной приемной площадки прекратится, когда устано-
вится баланс (равенство) между потоком энергии, переносимой на
площадку светом, и потоком тепла от нагретой площадки к окружению.
Имеются три канала обмена тепловой энергией между приемной пло-
щадкой и окружением: тепловое излучение (в инфракрасной области
спектра), теплопроводность газового окружения и теплопроводность
элементов конструкции, поддерживающих площадку и обеспечиваю-
щих электрические соединения:
W = Sσ(T
1
4
-T
0
4
) + SA(T
1
-T
0
) + B(T
1
-T
0
). (4.1.1)
Здесь W – мощность светового потока,
S – полная площадь приемной площадки,
σ, A, B – константы, характеризующие излучательную спо-
6

Страницы