ФЭП. Фотоэлементы. Фотоэлектронные умножители.

ФЭП – прибор, электрические свойства которого меняются пропорционально интенсивности падающего светового потока.

1. УФ область (до 0.4 мкм)

2. Видимая область (0.4….0.7 мкм)

3. Ближняя и средняя ИК (0.7…1.5 мкм)

4. Дальняя ИК (1.5….20 мкм)

5. Длинноволновая область (выше 20 мкм)

Типы ФЭП:

1. вакуумные и газонаполненные фотоэлементы

2. п-п фотоэлементы

3. позиционно-чувствительные преобразователи

4. передающие ТВ трубки

Для ИК излучения – фотоэлементы, термоэлементы, болометры.

Фотоэлементы

Устройства, преобразующие световую энергию в электрическую.

Работа основана на фотоэффекте.

1. внешний фотоэффект (поглощение света приводит к отрыву электронов с поверхности).

2. внутренний фотоэффект (под действием света увеличивается электрическая проводимость вещества).

ФЭ 1 типа состоят из фотокатода и анода, помещённых в стеклянную колбу. Под действием света электроны вырываются с катода, попадают на анод и замыкают эл. Цепь.

 

ФЭ 2 типа (с запирающим слоем) – используют внутренний фотоэффект в сочетании с вентильным эффектом запирающего слоя. Под действием света электроны из слоя селена переходят в слой подложки Au и создают падение напряжения. При замыкании цепи возникает ток.

 

Полупроводниковые ФЭП

1. фоторезисторы – сопротивление меняется пропорционально освещённости (под действием света возрастает проводимость)

2. фотодиоды (световой поток управляет обратным током фотодиода). Под действием света проводимость растёт, обратный ток увеличивается (фотодиодный режим).

3. фототранзисторы (транзисторы с прозрачным окном, через которое световой поток действует на область базы, и транзистор ведёт себя как диод в фотодиодном режиме (последовательное соединение транзистора и диода.

ФЭУ

Основаны на сочетании внешнего фотоэффекта и вторичной электронной эмиссии.

 

 

В состав ФЭУ входят фотокатод и диноды, обеспечивающие усиление. Электроны, оторванные от фотокатода, через фокусирующие пластины попадают на динод, вызывая вторичную эмиссию. Усиление .

I – сила тока на выходе ФЭУ

– начальная сила тока

- коэффициент вторичной эмиссии

m – число каскадов