Фотоэлектрические приемники излучения

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]

Однако предельная чувствительность фотоэлектрических приемников излучения (как и других физических измерительных приборов) лимитируется не достижимым усилением сигнала, а собственными шумами измерительного устройства. Собственными шумами называют случайные, нерегулярные изменения (флуктуации) сигнала, вносимые самим прибором. Ясно, что одновременное усиление сигнала и шума не даст никакой выгоды. Поэтому реальные возможности регистрации и измерения слабых световых потоков определяются отношением полезного сигнала к шуму. В тех случаях, когда измеряемый поток значительно превосходит предел чувствительности, шумами определяется погрешность измерений. [c.461]

Более широкой областью спектральной чувствительности характеризуются фотоэлектрические приемники излучения на основе внутреннего фотоэффекта в полупроводниках. Поглощение фотона с энергией, превышающей энергетический интервал между заполненной валентной зоной и свободной зоной проводимости, приводит к образованию пары неравновесных носителей тока — электрона и дырки. Красная граница внутреннего фотоэффекта определяется шириной запрещенной зоны. Она зависит от природы полупроводника и может лежать в области значительно более длинных волн, чем у приемников с внешним фотоэффектом. [c.465]

Принципиальным отличием и преимуществом фотоэлектрических приемников излучения перед калориметрическими (при решении задач импульсной фотометрии) является малая инерционность этих приемников. Поэтому на их основе созданы приборы для измерения мгновенных мощностей в импульсе и для измерения формы импульса. При применении инерционных измерительных приборов или интегрирующих схем можно также проводить измерения полной энергии импульсов. [c.27]

Объективные поляриметры. Использование фотоэлектрических приемников излучения в поляриметрах позволяет значительно повысить их чувствительность и скорость выполнения измерений, проводить измерения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и исследовать вещества, обладающие большой оптической плотностью. Измерения с помощью объективных поляриметров подобны измерениям с помощью визуальных приборов. [c.319]

Интерференционная картина, полученная с помощью интерферометра Фабри—Перо, может быть зафиксирована фотоэлектрическими приемниками излучения — фотоэлементом или фотоумножителем. При фотоэлектрической записи применяется принцип сканирования. [c.499]

Примечание. Объективный пирометр, в котором применяется фотоэлектрический приемник излучения, называют фотоэлектрическим пирометром. [c.55]

Вопросы технологии изготовления деталей приборов, а также нх сборки и юстировки почти не затрагиваются, так как они излагаются в отдельных курсах. В гл. V не рассматриваются фотоэлектрические приемники излучения, однако этот вопрос довольно полно освещен в ряде работ, опубликованных в последнее время. [c.3]

За анализатором расположен фотоэлектрический приемник излучения 11 и усилители 12 и 13. [c.235]

В автоматизированных системах применяются в основном фотоэлектрические экспонометры. Простейший фотоэлектрический экспонометр состоит, во-первых, из фотоэлектрического приемника излучения — фотоэлемента — и, во-вторых, миниатюрного прибора для измерения силы электрического тока — гальванометра. [c.73]

Фотоэлектрические приемники излучения основаны на использовании внутреннего фотоэффекта и полупроводниковой технологии изготовления (по конструктивному исполнению они относятся к полупроводниковым приборам). [c.5]

Фотоэлектрические приемники излучения [c.9]

Система параметров тепловых приемников излучения такая же, как и у фотоэлектрических приемников излучения (фоторезисторов) и ФПУ. [c.16]

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]

На зависимость основных фотоэлектрических параметров некоторых приемников излучения от колебаний температуры окружающей среды и фоновых засветок указывается в работах [1—3]. Авторами [3] рассматриваются погрешности, вызванные изменением температуры окружающей среды, и даются рекомендации по частичной термокомпенсации при работе фоторезисторов в режиме не-модулированного потока излучения путем дифференциального включения двух приемников. [c.146]

Явление внешнего фотоэффекта было открыто немецким физиком Г. Герцем в 1887 г. Схема соответствующего основного опыта была впервые осуществлена русским физиком А. Г. Столетовым в 1888 г. [51, который фактически создал первый в мире газонаполненный фотоэлемент, основанный на явлении внешнего фотоэлектрического эффекта [6]. Этот прибор был одним из первых селективных приемников излучений и в большой мере способствовал становлению оптико-электронного приборостроения как самостоятельной области техники и науки. [c.352]

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]

Энергетические параметры излучения измеряются тепловыми и фотоэлектрическими методами. К тепловым относятся калориметрический, болометрический, термоэлектрический и пироэлектрический методы, позволяющие производить абсолютные измерения мощности и энергии [110].Фотоэлектрические методы основаны на применении приемников излучения, в которых [c.94]

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]

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]

К фотоэлектрическим методам измерения оптической энергии и мощности относятся все методы, основанные на применении приемников излучения, в которых поглощение фотона сопровождается электрически регистрируемым процессом, например испусканием электрона или образованием электронно-дырочной пары. Такие приемники можно назвать счетчиками квантов в том смысле, что взаимодействие связано с одиночным фотоном энергии излучения и выходной сигнал пропорционален не средней мощности, а числу фотонов (при постоянном квантовом выходе). [c.118]

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 .... .

Фотоэлектрические методы регистрации. Интерференционная картина, даваемая интерферометром Фабри—Перо, может быть зафиксирована с помощью фотоэлектрических приемников излучения — фотоэлемента или фотоумножителя. Основы фотоэлектрического метода записи интерференционной картины разработаны французским ученым Жакино. Метод значительно развит в работах Н. И. Ка-литеевского и М. П. Чайки. [c.175]

В последнее время большое внимание уделяется разработке устройств для регистрации интерференционной картины фотоэлектрическим методом. Сущность метода заключается в следующем. В плоскости поля интерференции располагается щель или непрозрачная диафрагма с отверстием. При движении щели или диафрагмы перпендикулярно направлению интерференционных полос или вдоль диаметра интерференционных колец через щель или отверстие в диафрагме проходит световой поток. За щелью находится фотоэлектрический приемник излучения. Электрические импульсы, полученные с приемника, усиливаются и после преобразования записываются регистрирующим устройством. Очевидно, что сигнал с приемника пропорционален падающему на него световому потоку и зависит от положения щели (отверстия) в поле интерференции. Интенсивность в любой точке поля интерференции при сложении двух колебаний с одинаковой амплитудо определяется по формуле (П1.1). [c.160]

Основные параметры и характеристики одноэлементных и малоэлементных полупроводниковых фотоэлектрических приемников излучения, фотоприемных устройств и тепловых приборов [c.19]

Полная система параметров и характеристик полупроводниковых фотоэлектрических приемников излучения приведена в ГОСТ 21934—83 Причем представленный в табл 3 1 перечень параметров относится к одноэлементным и многоэлементным приемникам излучения и ФПУ с независимымн (разделенными) выходными каналами, общее число которых бывает, как правипо, незначительно (не более 100) Для фотоприемников и ФПУ с большим числом элемен. тов при наличии коммутатора с одним общим выходом эта система параметров справедлива только по отношению к каждому в отдельности фоточувствитель-ному элементу и оказывается недостаточной для характеристики приемника излучения в целом как многоэлементной структуры, поскольку она не отражает особенностей статистического характера процесса преобразования и обработки сигнала по всему полю фоточувствительных элементов [c.19]

К фотоэлектрическим приемникам излучения относятся вакуумные и газонаполненные фотоэлементы и фотоумножители, фотосопротивления, фотодиоды и фототриоды,, а также электронно-оптические преобразователи и передающие телевизионные трубки. [c.444]

Так как длина волны лазерного излучения на несколько порядков меньше, а угловая ширина луча гораздо уже соответствующих параметров радиосистем, то появляется реальная возможность для создания приемной системы, работающей в оптическом диапазоне, размеры которой в тысячи раз меньше радиоприемных устройств [9,,, 36]. Приемное оптическое устройство фокусирует принятое излучение на ОКУ. При воздействии на ОКУ слабого сигнала определенной частоты возникает стимулированное излучение, в результате чего сигнал усиливается и поступает далее на фотоэлектрические приемники излучения, преобразующие световую энергию в электрический ток. К фотоприеиникам светового потока относятся фото- [c.212]

При наблюдении, например, звезд глаз реагирует на свет, испущенный в направлении наблюдателя всей поверхностью звезды следовательно, в данном случае удобно говорить о силе света звезды. В фотографических приборах неважно, в каком направлении прищел свет в данную точку фотопленки и вызвал ее почернение, т. е. пленка осуществляет интегрирование энергии по углам поэтому здесь регистрируется освещенность. В приборах с фотоэлектрическими или тепловыми приемниками излучения измеряется, как правило, полный поток, попадающий на всю поверхность приемника по всем направлениям. [c.50]

Измерение фотоэлектрическими методами основано на использовании в качестве приемников излучения фотоэлементов и разряде с их помощью конденсаторов в самоинтегрируюш ей схеме. Источник питания заряжает конденсатор и на нем устанавливается напряжение, которое поляризует фотоэлемент [143]. Излучение лазера, попадая на фотоэлемент, вызывает в нем импульс тока и частично разряжает конденсатор. При линейной зависимости фототока от интенсивности излучения падение напряжения АУ пропорционально энергии импульса излучения [c.99]

Фотоэлементами называют избирательные приемники излучений, действие которых основано на внещнем или внутреннем фотоэлектрическом эффекте [Л. 704—706]. [c.354]

В реальных условиях ИФП входит как составная часть в ин-терферометрические установки, в которых находятся обычно также источник света, спектральный прибор и приемник излучения (например, на рис. 16). Регистрируемая на установке интерференционная картина несет на себе следы влияния всех составных частей установки, в результате чего наблюдаемая интерференционная картина значительно отличается от картины, описываемой аппаратным контуром (АК) ИФП, в том числе и реального, т. е. АК установки с ИФП в общем случае не идентичен АК самого интерферометра. Наибольшие различия между ними возникают при фотоэлектрической регистрации светового потока. [c.48]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...