Фотоэлектрические приемники

Следует отметить, что обсуждаемые свойства фотоэлектрических приемников (спектральная характеристика и чувствительность, линейность, инерционность) весьма существенны для исследования возможности применения того или иного устройства при решении конкретных задач. [c.437]

В заключение этого краткого обзора фотоэлектрических приемников упомянем о возможности преобразования невидимого излучения (инфракрасные и ультрафиолетовые лучи) в видимое, что может быть осуществлено с помощью электронно-оптического преобразователя (ЭОП), который также способен выполнять функции усилителя света. Схема действия этого прибора представлена на рис. 8.24. На фотокатоде происходит преобразование оптического изображения в электронное. Затем электронные пучки от разных частей фотокатода фокусируются и попадают на флуоресцирующий экран, где происходит визуализация изображения. Качество изображения не очень хорошее, так как аберрации электронных пучков, как правило, больше оптических, но все же современные устройства подобного типа имеют в центре картины разрешающую способность порядка нескольких десятков линий на миллиметр, что близко к возможностям обычной фотографической пластинки. [c.443]

Стимулом к созданию новых фотоэлектрических приемников послужило открытое У. Смитом в 1873 г. явление, при котором в результате поглощения излучения снижается электрическое сопротивление материала без изменения его температуры. Это явление получило название эффекта проводимости, или внутреннего фотоэффекта. Смит обнаружил, что при облучении светом селеновой пластинки ее электрическое сопротивление уменьшается. Указанное открытие вызвало в XX в. бурное развитие фотоэлектрических приемников с внутренним фотоэффектом, получивших в дальнейшем название фотосопротивлений, что, в свою очередь, было новым качественным скачком в развитии приемников излучений и привело к появлению ряда оптико-электронных приборов различного назначения. [c.382]

Для пирометра частичного излучения можно найти зависимость между Т, и е , если известна характеристика сигнала и = [ (Г) и его величина пропорциональна мощности измеряемого излучения. Последнее условие справедливо для пирометров с термоэлектрическими и фотоэлектрическими приемниками излучения. По известной зависимости температуры от сигнала пирометра находят сигнал для черного тела и сигнал для объекта. Зависимость радиационной и частичной температур от действительной температуры для пирометров полного и частичного излучения определяется экспериментально с помощью нейтрального ослабления мощности излучения черного тела (как в случае квазимонохроматических пирометров). Если зависимости Г = / (Гр) и Г = / (Т ) представить в виде зависимостей и 8,, от действительной и измеренной температур, то можно определить коэффициент излучательной способности или при известном е и измеренной температуре определить действительную температуру. [c.325]

В фотоэлектрических приемниках поглощенная фотоэлементом энергия излучения вследствие внешнего фотоэлектрического эффекта выбивает электроны в окружающее пространство. У фоторезисторов, фотодиодов и фототранзисторов, благодаря внутреннему фотоэффекту, связанные в кристаллической решетке электроны переходят на более высокий энергетический уровень. При этом изменяется проводи.мость [c.352]

Рассматривая прие.м фотоэлектрическим приемником, обозначим через Яо невозмущенный оператор Гамильтона для одного электрона фотокатода. Если на систему (в данном случае — один электрон) действует малое возмущение, описываемое оператором возмущения то волновая функция возмущенной системы [c.151]

Качественно влияние неравномерной освещенности ИФП на его АК при прямоугольной форме зеркал аналогично влиянию неравномерной освещенности при круглой форме. Количественное влияние неравномерной освещенности ИФП (или аналогичной по своему влиянию чувствительности фотоэлектрического приемника) оказывается весьма заметным (см. рис. 17,18). [c.46]

Измерение контраста изображения можно выполнить, исследуя изображение с помощью щели, помещенной перед фотоэлектрическим приемником усилитель должен быть селективным, чтобы исключить гармоники. [c.245]

Весьма перспективно применение в качестве осветителей лазеров, а в качестве фотоэлектрических приемников — преобразователей типа линеек и матриц, позволяющих в сочетании с методом светотеневого сечения получать информацию не только о положении, но и о геометрических параметрах соединения. Обработку сигналов фотоприемников в матричных датчиках выполняют средствами вычислительной техники. [c.111]

При измерении с временным разрешением исходный сигнал часто преобразуется по форме уже на очень ранней стадии измерительного процесса, например еще до применения принципов развертки или стробоскопии. Особое значение имеет преобразование сигнала в электрический в фотоэлектрическом приемнике или на катоде электронно-оптического преобразователя. [c.105]

Простейшим оптическим автокоррелятором является двухлучевой интерферометр, снабженный фотоэлектрическим приемником для регистрации выходного сигнала (рис. 3.5). Он позволяет измерить автокорреляционную функцию для напряженности поля и после преобразования [c.107]

Временное разрешение будет рассмотрено на примере приемника излучения, действующего на основе внешнего фотоэлектрического эффекта (рис. 3.7). Этот тип фотоприемников является наиболее быстродействующим. В диапазоне пикосекундных исследований элементарный процесс фотоионизации может с высокой точностью считаться безынерционным (время нарастания для типичных зонных структур материала катода составляет Ю " с). Временное разрешение прежде всего определяется разбросом времени выхода из катода и разбросом времени пробега от катода к аноду, вызванным разбросом начальных скоростей электронов. Обусловленное электронно-оптическими явлениями минимально достижимое временное разрешение может быть снижено до 10 с. В фотоэлектрических приемниках это пока не осуществлено (но достигнуто в скоростных фоторегистраторах, см. п. 3.2.3). Наилучшее разрешение современных фотоэлектрических приемников, обусловленное как электронно-оптическими, так и электронными эффектами, составляет примерно 50 ПС. Разрешение фотоумножителей [c.111]

Рис. 3.7. Схема фотоэлектрического приемника К — катод А — анод v — скорость электрона внутри материала катода vo — скорость вылета электрона из катода). Разброс скоростей вылета электронов из катода толщиной / имеет порядок величины Mk = IIv, где и = — среднее значение скорости

Скорости фотоэлектронов, образовавшихся в фотоэлектрических приемниках, пропорциональны квадрату амплитуды волны. Таким образом, флуктуации амплитуд взаимодействующих волн вызывают избыточный шум (сверх дробового шума) в выходном фототоке приемника [23—25]. Газовый лазер является прекрасным источником для фотоэлектрических исследований явления взаимодействия волн. В качестве примера можно указать три применения этого метода определение степени поляризации [26], обнаружение интерференционных эффектов с некогерентными световыми источниками [27] и измерение узких спектральных линий [28, 29]. [c.466]

Фотоэмульсия по сравнению с фотоэлектрическим приемником обладает меньшей чувствительностью, так как квантовый выход фотокатода, как правило, значительно больше квантового выхода фотоэмульсии. Кроме того, большинство фотоэлектрических приемников линейно и поэтому они не требуют сложной предварительной калибровки, которая неизбежна при применении фотоэмульсии. Это обстоятельство заставляет отдавать предпочтение фотоэлектрическим приемникам всегда, когда необходимо измерить яркости небольшого числа участков спектра. Однако в тех случаях, когда нужно зарегистрировать одновременно значительную область спектра, особенно от импульсного источника с тем, чтобы изучить распределение энергии в ней, а также точно измерить длины волн, обычно целесообразнее применять фотоэмульсии. [c.211]

ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ [c.299]

В дальнейшем при рассмотрении фотометрических устройств с фотоэлементами некоторые вопросы, связанные с рациональным учетом специфических свойств фотоэлементов, получат дополнительное освещение. В заключение следует, конечно, упомянуть и о других типах фотоэлектрических приемников, хотя и крайне редко используемых в фотометрии. Речь идет о фотоэлектрических счетчиках. [c.313]

На рис. 465 приведена принципиальная схема электрической части установки. Каждый из фотоэлектрических приемников Ф, и заряжает свой конденсатор С, или через одинаковые сопротивления и Таким образом, в указанной схеме на конденсаторах С, и к моменту окончания экспозиции возникают напряжения, пропорциональные средним значениям световых потоков. Применение усилителей переменного тока позволяет отсекать постоянную слагающую темповых фототоков. [c.614]

Простейши.м фотоэлектрическим приемником света является фотоэлемент. Принцип его действия ясен из рис. 8.17. Фотоэлемент представляет собой хорошо эвакуированную и затем отпаянную колбу, на часть внутренней поверхности которой [c.436]

Кратко остановимся на измерениях облученности при помощи комплексной методики. Относительные измерения облученности выполняются фотоэлектрическим методом, рассмотрение которого не входит в нашу задачу. Основные достоинства этого метода прямая связь величины фотоэдс, генерируемой фотоэлектрическими приемниками излучения, со значением облученности, большая чувствительность и высокое вреыенн(5е разрешение (прпооры Ф5К [lObJ 10 сек, пикохроны [iSS] 5.10 сек). Главные недостатки фотоэлектрического метода - избирательность приемников излучения и некоторая нестабильность их технических показателей. [c.677]

Рис. 6.6. Осциллограммы фотоэдс фотоэлектрического приемника излучения (I, метки времени через 2 мсек) и термоэдс прибора ПТЭР (2, метки времени через 0,2 сек). Импульс излучения газоразрядной импульсной лампы

Рис. 6.9. Осциллограммы фотоэдс фотоэлектрического приемника излучения (I) и термоэдс прибора ПТЭК (2). Ступенчатый (экспоненциальный) импульс излучения. Метки Времени через 0,2 сбк

Рис. 6.II. Осциллограммы фотоэдс фотоэлектрического приемника излучения (I) и термоэдс прибора ПТЭК (2). Импульс издуче-йия газоразрядной импульснои лампы. Метки времени через 2 мсек

Рис. 6.12. Осциллограимы фотоэдс фотоэлектрического приемника излучения (а) и терыоадс прибора ПТЭК (б). Импульс излучения оптического квантового генератора (режим неупорядоченной свободной генерации). Метки времени через 0,1 мсек. Отснет

Рис. 9.31. Зависимость относительной спектральной чувствительности 5 (А.) . = = 5(А)/5 (А) ,з ц фотоэлектрических приемников излучения от длины волны а—Приемники излучения С внешним фотоэффектом 1 — фотоэлементе катодом из окиои цезия,- Х акс = 0,7...0,9 2 — фотоэлемент с катодом из антимонида цезия (5 = 4), мако 0,35...0,45 3 — фотоумножитель при Х, ако = 0,38 0,08 4 — фотоумножитель при 22 °С ма .... .

Сигнал с фотоэлектрического приемника после соответствующего усиления (достаточно широкополосным усилителем) может быть подан, например, на осциллограф, в котором уже производится развертка сигнала или, если нужно, его стробоско-пирование. К фотоэлектрическому приемнику можно подключить также быстродействующий накопитель. [c.106]

Энергия (измерения, интегральные по времени) и мощность (измерения с разрешением во времени)—это разные, хотя и связанные друг с другом величины, но, к сожалению, их иногда путают. Несомненно, это объясняется тем, что некоторые из методов, которыми давно уже измеряют эти величины для излучателей типа черного тела, пригодны для измерения обеих величин. Например, хотя большинство фотоэлектрических приемников и термостолбиков для регистрации излучения в принципе предназначено для измерения мгновенной мош.ности, они могуг служить и для измерения полной энергии в импульсе путем интегрирования при условии, что постоянная времени аппаратуры намного меньше длительности импульсов. И наоборот, многие калориметрические и практически все фотографические методы представляют собой по супхеству методы измерения полной энергии, но они пригодны и для измерения мош.ности, если только известен закон изменения интенсивности излучения во времени. Хотя в настояидей главе говорится и об измерениях энергии и [c.108]

Большая постоянная времени наилучших в наши дни фотоэлектрических приемников 2) при отсутствии в настоящее время лазерных переходов, достаточно близких к первичным или вто-зичным эталонам длины волны, не позволяет непосредственно сравнивать частоты. Пока существует такое положение, возможны лишь относительные измерения частотной стабильности лазе-зов. Методом фотоэлектрического смешения сигналов можно измерить стабильность частоты одного лазера относительно другого, но при таких измерениях нельзя обнаружить общий дрейф [c.411]

В фотоэлектрических приемниках возникает дробовой шум, связанный с дискретным зарядом электронов и с различным числом лектронов, образующихся при фотоэффекте в фотоэлементах, а также токовые и контактные шумы (в фотосопротпвлениях, фотодиодах и т. д.). [c.309]

Коэффициентом преобразования (или чувствительностью) называется коэффициент, связывающий мощность потока излучения Ф, падающего на прие-мник, с величиной возникающего в приемнике сигнала. В случае тепловых и фотоэлектрических приемников обычно происходит преобразование поглощенной энергии излученпя в электрический сигнал, который можно выразить в вольтах. Тогда коэффициент преобразования определяют отношением напряжения сигнала Гс. выраженного в вольтах, к мощности падающего на приемник потока, выраженного в ваттах [c.310]

Фотоэлектрические приемники в принципе селективны, так как пх действие основано на пспользованип квантовых эффектов, т. е. эффектов, зависящих от величины кванта излучения h, т. е. от частоты v. Поэтому фотоэлектрические приемиики часто называют квантовыми. Функция -У X) для фотоэлектрических приемников обычно имеет один и редко два более плп менее резко выраженных максимума с достаточно крутым спадом прп увеличении длины волны и обращением в нуль ирп некоторой длине волны j,p- Длина волны Я,ф обычно называется красной границей чувствительности, а ее величина онределяется природой материала светочувствительного элемента приемника. [c.314]

Основные тппы фотоэлектрических приемников. Существует несколько различных типов фо-т()П )ием1И1Ков. Рассмотрим основные пз ппх. [c.379]

При выборе типа источника излучения следует учитывать кроме освещенности и область максимальной интенсивности, которая должна быть согласована с максимальной чувствительностью фотоэлектрического приемника. Например, неоновые лампы лучще всего использовать с цезиевыми фотоэлементами, а ртут ные — с меднозакиснымн или селеновыми фотоэлементами. [c.345]

Фотоэлектрические приемники также характеризуются довольно резко выраженной спектральной кривой абсолютной чувствительности. В этом случае величина спектральной чувствительности определяет тот фототок, который возникает в цепи фотоэлемент — гальванометр при падении иа светочувствительную поверхность элемента потока лучистой энергии данной длины волны мощностью 1 вт. Поэтому абсолютная спектральная чувствительность фотоэлементов должна измеряться в микроамперах на ватт падающего монохроматического излучения. Одна1 о в силу сложности таких измерений, требующих энергетических оценок лучистого потока, чатце всего измеряют относительную спектральную чувствительность, а вместо абсолютной чувствительности определяют для каждого фотоэлемента только его интегральную чувствительность. Оценивают ее по общей величине фототока, возникающего в цепи при воздействии на фотоэлемент белого света определенной интенсивности. При этом лучистый поток определяют пе в энергетических единицах, а в светотехнических единицах светового потока — люменах, и стандартизуют источник света. В качестве такого стандартного источника света л СССР принята 100-ваттная газонолная лампа накаливания МЭЛЗ с вольфрамовой питью, цветовая температура которой прп нормальном режиме накала лампы составляет 2848° К. Все значения интегральной чувствительности фотоэлектрических приемников относятся к указанной температуре источника. [c.285]

Термоэлементы не обладают избирательной спектральной чувствительностью, если зачернепие их светопринимаюш,ей поверхности выполняется соответствующим образом. Однако, несмотря на спектральную нейтральность, употребляются они только в красной и инфракрасной областях спектра, так как их интегральная чувствительность мала сравнитель- но с известными фотоэлектрическими приемниками, которые используются в видимой и ультрафиолетовой областях. [c.316]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...