Содержание
- 2. Устройство, предназначенное для приема и преобразования энергии оптического излучения в какие-либо другие виды энергии (электрическую, тепловую
- 3. К приемникам оптического излучения часто относят устройства, преобразующие ИК или УФ излучение в видимое, например, электронно-оптические
- 4. Приемники излучения являются важнейшими элементами в оптико-электронных приборах, так как в ОЭП они осуществляют связь между
- 5. Принцип действия фотоэлектрических приемников излучения основан на внешнем (фотоэлементы, фотоэлектронные умножители и др.) или внутреннем (фоторезисторы,
- 6. Внутренний фотоэффект - это процесс взаимодействия оптического излучения с веществом, в результате которого энергия квантов излучения
- 7. В тепловых приемниках излучения энергия оптического излучения сначала преобразуется в тепловую, и лишь затем происходят изменения
- 8. Отдельными видами приемников излучения являются: Многоспектральные (многодиапазонные), работающие в двух или более диапазонах оптического спектра; многоэлементные
- 9. Классификация приемников излучения проводится также по: области спектральной чувствительности; степени охлаждения чувствительного слоя; быстродействию; физическим принципам
- 10. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
- 11. Рассмотрим краткую сравнительную характеристику основных групп и видов ПИ, наиболее широко используемых в оптико-электронном приборостроении. Фотоэмиссионные
- 12. К этим приемникам относятся: вакуумные и газонаполненные (ионные) фотоэлементы (ФЭ); фотоэлектронные умножители (ФЭУ). Так как энергия
- 13. Электровакуумные фотоэлементы Электровакуумные фотоэлементы - вакуумные или ионные диоды, основанные на явлении фотоэлектронной эмиссии электронов в
- 14. Рис. 1. Схема включения ФЭ На рис. 1 показана типичная схема включения ФЭ. ФЭ включают последовательно
- 15. Фотоэлектронные умножители Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) - электровакуумный прибор, преобразующий энергию оптического излучения в электрические сигналы. Конструктивно
- 16. Рис. 2. Устройство ФЭУ со схемой его питания
- 17. При освещении фотокатод 1 эмитирует первичные фотоэлектроны, которые ускоряются электрическим полем и фокусируются электронно-оптической системой 2
- 18. Электрическое поле, ускоряющее электроны, создается делителем постоянного напряжения R1, ..., R11, обеспечивающим больший положительный потенциал каждого
- 20. Параметры современных ПИ этого класса позволяют применять их как для регистрации чрезвычайно малых световых потоков (10-13...10-14
- 21. Токовая чувствительность ФЭУ зависит от числа каскадов умножения и напряжения питания и может достигать нескольких десятков
- 22. Недостатками ФЭУ являются: необходимость иметь высокое стабилизированное питающее напряжение (сотни и тысячи вольт); возможность потери эмиссионной
- 23. Шумы фотоэмиссионных ПИ зависят главным образом от дробового шума и низкочастотного фликкер - эффекта (эффекта мерцания).
- 24. У фотоэмиссионных ПИ можно наблюдать весьма значительную неравномерность чувствительности по площади фотокатода. Основным методом борьбы с
- 25. Фотоэлектрические приемники (с внутренним фотоэффектом). Фоторезисторы (ФР). Фоторезистор (ФР) - это фотоприемник, принцип действия которого основан
- 26. Рис.3. Типовая схема включения фоторезистора
- 27. Для изготовления ФР используют полупроводники с собственной фотопроводимостью, при которой возникают пары «электрон - дырка», и
- 28. Помимо полезного сигнала, поступающего обычно на ФР в виде модулированного потока оптического излучения, часто присутствует и
- 29. Допустимая мощность рассеяния фоторезисторов зависит от материала чувствительного слоя, а также от режима облучения. При непрерывном
- 30. Снижение температуры чувствительного слоя ФР расширяет спектральный диапазон его работы в ИК-области спектра и увеличивает его
- 31. Основные достоинства фоторезисторов: малые размеры и масса; пониженное по сравнению с фотоэмиссионными приемниками напряжение питания; возможность
- 32. К недостаткам фоторезисторов можно отнести: повышенную инерционность; значительную зависимость характеристик и параметров от температуры; малую линейную
- 33. Фотодиоды и фототранзисторы. Фотодиодом (ФД) принято называть полупроводниковый приемник излучения, основанный на использовании односторонней проводимости р-n-перехода,
- 34. Рис. 4. Схемы включения фотодиодов в фотогальваническом (а) и фотодиодном (б) режимах а б
- 35. В фотодиодах усиление тока можно обеспечить умножением числа носителей. На этом принципе основаны лавинные ФД, в
- 37. Фототранзисторы (ФТ) - это обладающие свойством усиления фототока приемники излучения с двумя р-n-переходами, в которых происходит
- 38. Рис. 5. Принципиальная схема включения фототранзистора
- 39. Однако наличие второго р-n - перехода приводит к значительному увеличению шумов, поэтому часто предпочитают использовать фотодиод,
- 40. К недостаткам фототранзисторов относятся: значительная нестабильность параметров и характеристик во времени и при изменении температуры окружающей
- 43. В последние десятилетия на базе указанных материалов создано большое число многоэлементных приемников, в том числе работающих
- 45. Рис. 6. Принципиальная схема включения термоэлемента Обычно сопротивление термоэлемента очень мало, что обуславливает необходимость применения трансформаторного
- 46. Принцип работы резистивного болометра основан на изменении электрического сопротивления полупроводника или металла при нагреве чувствительной площадки
- 47. Рис. 7. Принципиальная схема включения болометра При изменении внешних условий оба болометра в одинаковой степени изменяют
- 48. В пироэлектрических ПИ при малейших изменениях температуры приемника - сегнетоэлектрика с постоянной электрической поляризацией - эта
- 49. Оценивая всю группу неселективных ПИ, можно отметить, что на тех участках спектра, где могут работать фотоэлектрические
- 50. Помимо рассмотренных выше приемников излучения в некоторых современных ОЭП иногда используют и другие виды приемников -
- 51. КОНСТРУКЦИИ УЗЛОВ КРЕПЛЕНИЯ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ
- 52. Как отмечалось в начале лекции приемники оптического излучения являются важнейшими элементами оптико-электронных приборов. Осуществляя связь между
- 53. Выбор способа крепления и конструкция узла крепления приемника излучения определяются видом, конфигурацией, размерами, условиями эксплуатации и
- 54. Конструкция узла крепления должна быть простой, технологичной и в большинстве случаев обеспечивать возможность юстировки закрепляемого элемента.
- 55. Крепление установочным винтом. Приемник 1 устанавливают в оправу (корпус) 2 и фиксируют винтом 3 (рис. 8).
- 56. Преимуществами способа являются простота и технологичность деталей, а также возможность замены вышедшего из строя закрепляемого элемента,
- 57. Крепление при помощи разрезной втулки. Приемник излучения 1 устанавливается в разрезную втулку 2, а затем в
- 58. Такой способ крепления применяется для более безопасного крепления приемников, имеющих малые диаметры корпусов. Данный способ крепления
- 59. Крепление хомутом. Приемник 1 устанавливается в корпус 2, часть которого выполнена в виде хомута, винт 3
- 60. Способ крепления хомутом аналогичен по принципу удержания закрепляемого элемента способу крепления разрезной втулкой (оправой). Недостатком его
- 61. Крепление цангой. Приемник 1 устанавливают в цангу 3, а гайкой 2, стягивая ее, удерживают закрепляемый элемент
- 62. Крепление резьбовым кольцом. (рис. 12 – рис. 14). Закрепляемый приемник в оправе фиксируется с помощью резьбового
- 63. Координатный фотодиод марки ФД-19КК 1 (рис. 12) вместе с диэлектрическими втулками 2 и 3 устанавливается в
- 64. Вследствие возможных перекосов резьбы не обеспечивается равномерное прилегание кольца к закрепляемому элементу, что может вызывать местные
- 65. Между фотодиодом ФД-24К 1, закрепленным в оправе 3 (рис. 13), и резьбовым кольцом 4 установлено пружинное
- 66. Фотодиод 1 (рис. 14) устанавливается в оправе 3, затем вместе с эластичной прокладкой 4 базируется в
- 67. Крепление приклеиванием. Приемник 1 удерживается в корпусе 2 с помощью клеящего вещества, заполняющего кольцевую проточку (рис.
- 68. Данный способ крепления прост, технологичен и надежен. Недостатком является отсутствие возможности замены вышедшего из строя приемника.
- 70. Скачать презентацию