ЕЛЕКТРОВАКУУМНІ ФОТОПРИЕМНИКИ

Фотоелементи. Пристрій. Принцип роботи.

Електровакуумні фотоелектронні прилади - це прилади, які перетворюють енергію електромагнітного випромінювання в електричні сигнали. Принципи роботи електровакуумних фотоелектронних приладів засновані на використанні фотоелектронній емісії (див. П. 11.2). У цьому розділі розглядаються тільки основні властивості електровакуумних фотоелектричних приладів, до яких відносяться фотоелементи і фотоелектронні помножувачі.

Фотоелементом називають електровакуумний прилад , який використовує при своїй роботі явище зовнішнього фотоефекту. Розрізняють електровакуумні і газонаповнені фотоелементи , які відрізняються один від одного ступенем розрідженості газу в робочому просторі. В даний час найбільш широко застосовуються електровакуумні фотоелементи, які мають два електроди: фотокатод , службовець джерелом фотоелектронів , і збирає їх анод. Анод виготовляють у вигляді плоскої сітки, кільця, диска і т. Д. (Рис. 16.41); конструктивно анод ви-

Мал. 16.41

виконується так, щоб він не створював великих втрат для світла, що падає на фотокатод.

Основними параметрами фотокатодов є: інтегральна і монохроматична струмовий чутливості, квантовий вихід, питомий (поверхневе) опір на 1 см 2 площі фоточутливого шару, щільність струму термоеміссіі при кімнатній температурі. По області робочого спектра фотокатоди поділяються на фотокатоди, що працюють в УФ, видимій та ІЧ областях опромінення. При цьому найбільше застосування знаходять фотокатоди на основі напівпровідникових матеріалів. Фотоелементи класифікуються на основі конструктивних ознак фотокатодов. Відповідно до цього всі фотоелементи можна розбити на три групи (див. Рис. 16.41):

  • 1) фотоелементи з масивним непрозорим фотокатодом (К), нанесеним па частина скляної колби (балона) (рис. 16.41, а заштрихована частина балона); використовуються як приймачі постійних або модульованих низькою частотою (f <20 кГц) світлових потоків в контрольно-вимірювальної апаратури, автоматиці, апаратурі звуковідтворення;
  • 2) фотоелементи з масивним невеликим катодом , нанесеним

або на дно балона, або на спеціальну металеву пластину (рис. 16.41, б); призначені для прийому сфокусованого випромінювання малої інтенсивності; для зменшення струмів витоку служить охоронне кільце (ОК), а висновки катода (К) і анода (А) розташовуються з протилежних сторін балона; "

3) імпульсні сільноточние елементи з фотокатодом на металевій підкладці (рис. 16.41, в) мають мале поздовжнє опір, малу інерційність (~ 10 З с), лінійну енергетичну характеристику і велику емісійну здатність, що досягає 100 А при тривалості імпульсу до 10 9 с.

Фотоелементи першої, другої і третьої груп мають робочу напругу менше 240 В, 100 В і 2 кВ відповідно. Для зменшення струмів витоку в балон часто вваривают спеціальні охоронні кільця ОК (див. Рис. 16.41, б). При конструюванні імпульсних фотоелементів прагнуть зменшити вплив часу прольоту фотоелектронів між катодом і анодом, міжелектродні місткості, опору і індуктивності висновків, тому висновки катодів роблять короткими, а висновки анодів

часто виконують у вигляді кільця або застосовують коаксіальні висновки. Імпульсні елементи, призначені для вимірювань коротких світлових спалахів, мають междуелектродного ємність 3 ... 4 пФ, а тимчасовий дозвіл т ~ 10 ~ 8 ... 10 -11 с.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >