- •Часть II
- •I. Общие вопросы
- •2. Параметры пи
- •Чувствительность пи
- •Шумовые параметры пи
- •Временные параметры пи
- •Электрические параметры
- •3. Характеристики пи
- •II. Селективные пи
- •1. Фотоэмиссионные пи
- •2. Фотоэлементы
- •3. Фотоэлектронные умножители (фэу)
- •Зонная характеристика
- •4. Электронно-оптические преобразователи (оэп)
- •Двухкамерный эоп, модульный эоп.
- •5. Диссекторы.
- •6. Иконоскоп
- •7 . Суперортикон
- •8. Видикон
- •9. Фоторезисторы
- •10. Способ охлаждения пи
- •11. Фотодиоды.
- •Болометры (термисторы или терморезисторы)
- •Оптико-акустические пи
- •Диэлектрические пи
- •Пироэлектрические пи
- •Приемники полного поглощения радиации
- •Резистивный слой
- •Эквипотенциальный коллектор
- •Световой зонд
- •5. Сканисторы – один из первых развертывающих приемников
- •6. Приборы с зарядовой связью (пзс)
- •Трехтактная схема
- •V. Оптроны и оптоэлектронные микросхемы
- •Схемные обозначения:
- •VI Жидкокристаллические приборы
- •II варианта:
- •Человеческий глаз.
- •Бинокулярное зрение.
Зонная характеристика
Чувствительность катода 30÷120 мкА/лм
Анодная чувствительность 10÷2000 А/лм
Темновой ток 10-6÷10-9А
Число каскадов 8÷16
Порог чувствительности 10-10÷10-13 лмГц-1/2
Фоновый поток 10-9 лм
ФЭУ-96 – лучший пороговый поток
Широко применяется в ядерной спектроскопии.
4. Электронно-оптические преобразователи (оэп)
Преобразуют: рентгеновское, УФ, видимое, ИК изображения в видимое.
Рис. 15
Разрешающая способность ~ 10 лин/мм (рассеяние электронов). Для повышения разрешающей способности применяют электростатическую фокусировку. Разрешающая способность до 50 лин/мм.
- ИК – ЭОП – приборы ночного видения.
- РЭОП – флюорография.
- видимое в видимое (астрономия).
Двухкамерный эоп, модульный эоп.
Рис. 16
5. Диссекторы.
Рис. 17
Больший диапазон световой характеристики по сравнению с ФЭУ.
Область спектральной чувствительности 0,25÷0,8 мкм.
Разрешающая способность: 125-300 лин/мм.
Нелинейность световой характеристики до 20 %.
Могут использоваться для установок промышленного телевидения.
6. Иконоскоп
Рис. 18
Сзади покрыта металлическим слоем – сигнальная пластинка. Передняя сторона – фотокатод (мозаика). Состоит из отдельных изолированных друг от друга фотоэлементов. Они являются конденсаторами, которые заряжаются фотоэлектронами. При развертке мишени электронным лучом конденсаторы перезаряжаются.
Недостаток: ненасыщенность фототока, т.е. пониженная чувствительность.
7 . Суперортикон
Рис. 19
8. Видикон
Рис. 20
9. Фоторезисторы
Рис. 21
Фоторезисторы изменяют свою электропроводность под действием облучения. Имеется собственная и примесная проводимости. Появляются дополнительные электронно-дырочные пары (генерация) – п-типа, р-типа.
Увеличение температуры уменьшает R, уменьшает τн (повышает скорость генерации и рекомбинации), увеличивает λmax.
Рис. 22
Схемы включения
Рис. 23
U – постоянное или переменное
Условие баланса моста: R2 баланс
или Rф · R2 = R1 · RК
Температурная компенсация – RК
При Ф=0 RФ=RТ – темновое сопротивление
Рис. 24
Рис. 25
|
|
∆λ |
Rт |
ЭДС шума |
СФ2-1 |
CdS |
0,3 - 0,9 |
1-100 |
10 мкв/В |
СФ3-1 |
CdSe |
0,5÷1,1 |
1-1000 |
10 |
ФР1-3 |
PbS |
0,4-3,2 |
0,5-2 |
|
ФСА-1 |
PbS |
0,5-2,7 |
0,02-1 |
100 |
ФСД-1 |
CdSe |
0,4-1,2 |
2 |
300 |
ФСК-1 |
CdS |
0,2-0,8 |
0,5-10 |
10÷300 |
ФСГ |
GeAu |
1,1-8,5 |
0,03-2 |
|
Электроды в виде пленок
Красная граница определенным типом и концентрацией примесей
fb ~ 1000 – 10000 гц
Наиболее чувствительные более инерционны
Рис.26
Рис. 27
Для повышения обнаружительной способности – иммерсионные линзы.
Фоточувствительный слой наносят:
- пульверизацией на подложку
- испарением в вакууме и спеканием
- химическим осаждением.
Для защиты ФЧС – покрывают специальными лаками или помещают в герметичный корпус.
Питание переменным током, далее усиление полосовыми усилителями.
Рис.28
Уменьшение температуры увеличивает чувствительность (обнаружительную способность), расширяет спектральный диапазон в сторону ИК (сдвигает красную границу ФЭ). При этом увеличивается R и τ.