Fotoelektriniai jutikliai

Fotoelektriniuose jutikliuose vyksta tiesioginis šviesos energijos keitimas į elektros energiją. Šie jutikliai taikomi įvairiose technikos srityse. Tai vakuuminiai fotoelementai, fotoelektriniai daugintuvai, joniniai fotoelementai, puslaidininkiniai fotodiodai, fotovaržai ir kt.
Fotoelektrinių jutiklių veikimas gali būti pagrįstas išoriniu ir vidiniu fotoefektu.
Šių jutiklių veikimas pagrįstas išoriniu fotoefektu. Vakuuminį fotoelementą sudaro į stiklinį balioną BL įlydytas anodas A ir ant vienos baliono sienelės užpurkštas šviesai jautrios medžiagos katodas K (1 pav.).
1 pav. a - vakuuminio fotoelemento konstrukcija, b - jungimo schema
Stikliniame balione sudarytas didelis vakuumas. Apšvietus katodą, šviesos energija perduodama katodo elektronams, kurie, išlėkę iš katodo (fotoemisija), yra traukiami teigiamojo anodo. Susidaro vadinamoji fotosrovė
If=kФ
čia k - proporcingumo koeficientas, priklausantis nuo katodo medžiagos ir vadinamas integraliniu jautriu, Ф- šviesos srauto dydis.
Fotosrovės ir šviesos srauto sąsają nusako šviesinė charakteristika (2 pav.).
Priklausomybė tarp fotoelemento anodo įtampos ir fotosrovės, esant tam pačiam apšviestumui, vadinama voltamperine charakteristika. Kai įtampos didelės, voltamperinės fotodiodo charakteristikos kreivė užlinksta, nes visi katodo elektronai pasiekia anodą (3 pav.).
2 pav. Vakuuminio (a) ir joninio (b) fotoelemento šviesinęs charakteristikos
3 pav. Vakuuminio fotoelemento voltamperinės charakteristikos
Fotoelemento jautris:
, kai f = const.
Joniniai fotoelementai 4-5 kartus jautresni už vakuuminius. Jų stiklinis balionas pripildomas mažo slėgio argono dujų. Fotoelemento jautris padidėja todėl, kad išlėkę iš katodo elektronai jonizuoja dujas, ir tada generuojama daugiau krūvininkų. Tokio fotoelemento šviesinę charakteristika yra netiesinė (2 pav. b).
Labai mažiems šviesos srautams fiksuoti naudojamas fotoelektrinis daugintuvas (4 pav.).
4 pav. Fotoelektrinis daugintuvas: K - katodas, A - anodas, SI, S2, S3 – dinodai
Fotoelektrinį daugintuvą sudaro katodas K, anodas A ir keletas dinodų Sl...Sn. 1 kiekvieną iš dinodų ir anodą tiekiamas didėjantis teigiamas potencialas. Krintančių šviesos kvantų iš katodo išmušti pirminiai elektronai įsibėgėdami lekia katodo atžvilgiu teigiamai įelektrinto pirmojo dinodo link. Siame dinode sukuriama antrinė elektronų emisija. Išmuštų iš dinodo elektronų skaičius yra N. Antrinės emisijos koeficientas daug (iki milijono) kartų didesnis už pataikiusių į dinodą elektronų skaičių. Tas pat vyksta...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!