Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Ф-7 216—320 45X97 6.3 100 — 254 0,1 2 • 10 1а
Ф-9. 300—350 40X88 9 100 185 750 10 1 • 10“13
Ф-10 300—850 62X100 28 100 160 750 10 1.10—13
Ф-13 300—850 40X52 5,7 100 120 700 3,5 1.10~13
Ф-15 300—850 40X88 9 100 170 750 10 1-10-13
Ф-16 300—850 40X55 6.7 100 150 750 8 1.10~13
Ф*17 160—650 32X66 3,5 100 70 215 50 б*10 13
Ф-18 300—650 26X26 3 100 105 1.10“11
Ф-21 400—1200 40X26 5,3 100 21 1100 0,15 3.10~11
Ф-22 300—850 33X40 5,3 10—2500 80 700 2,5 1.10—13
Ф*23 400—1200 33X50 6,3 100 25 1100 0,15 1-10~11 (У=»30 В)
Ф-25 300- -850 26X50 3 20—1000 250 750 16 8.10 14
Ф-26 215-650 40X104 10 30—300 140 215 50 2-10-14
Ф-27* 240—400 32X77 5,3 100 297 1,5 1.10 12
ф.28** 400—1200 40X35 4,9 50—2000 20 110Q 0.05 3.10~10
Ф-29 220—330 35X36 3 100 230 10 ы о-12
ф-32*** 21&—1100 30X20 3 50—2000 10 1100 0,05 1.10~*
* Угол обзора 240°.
•* Длительность фронта импульсной характеристики 0,3 не. **• Длительность фронта импульсной характеристики 0,15 ис.
Для измерения параметров коротких импульсов излучения (10_в—10~10 с) фотоэлементы выполняются в внде отрезка коаксиальной линии. Волновые сопротивления фотоэлемента и кабеля должны быть согласованы, что можно осуществить коническим трансформатором с переменным по длине волновым сопротивлением. Для линейного преобразования мощных импульсов излучения и получения фототоков 1—10 А при рабочих напряжениях U= 1-^-3 кВ катод наносится на массивную металлическую подложку, а анод выполняется в виде сетки, параллельной плоскости катода и удаленной от него на 2—4 мм (серийные фотоэлементы Ф-21, Ф-28 в табл. 3.1, а также измерительные фотоэлементы типа ФЭК [3-72]).
Темновые токи фотоэлементов слагаются из токов термоэлектронной эмиссии катода и тока утечки между электродами. Наименьшую термоэлектронную эмиссию имеют двухкомпонентные многощелочные фотокатоды (10~18 А/см2), наибольшую — кислородно-серебряно-це-аиевые фотокатоды (10~13—10-11 А/см2). В справочных данных приводятся значения темнового тока в режиме постоянного облучения и обычно при = 100 В. В режимах работы фотоэлементов, характерных для импульсного облучения (U^l кВ), темновой ток может превышать указанное значение на порядок и более.
Шумы фотоэлементов обусловлены статистической природой излучения и фотоэлектронной эмиссии и тепловыми шумами па нагрузочном сопротивлении [3.67]. Шумы определяют пороговые характеристики фотоэлементов. При использовании нагрузочных сопротивлений более Ю‘“ Ом тепловые шумы настолько возрастают, что становится целесообразнее применять вместо фотоэлементов фотоэлектронные умножители.
Фотоэлектрические полупроводниковые приемники излучения (полупроводниковые фотоэлементы и фотодиоды)— полупроводниковые приборы с электроннодырочным переходом (р-п переходом), действие которых основано на фотогальваннческом эффекте. Поглощение оптического излучения в таких приборах приводит к увеличению числа свободных носителей внутри полупроводника. Под действием электрического ноля перехода (запирающего слоя) носители заряда пространственно разделяются (электроны накапливаются в л-областн, дырки в p-области) и между слоями возникает фото-ЭДС. При замыкании внешней цепи через нагрузку протекает электрический ток.
Существует много видов полупроводниковых (фо-тогальванических) фотоэлементов и фотодиодов (табл.
3.2): селеновые, сернистосеребряные, кремниевые, германиевые и др. [3,68]. В фотометрии распространение получили селеновые фотоэлементы, спектральная характеристика которых легко приводится к V (X) (светофильтрами ЖЗС-18 толщиной 2,1 мм и ЗС-8—1,9 мм), и кремниевые фотоэлементы, отличающиеся высокой стабильностью чувствительности. Интегральная чувствительность селеновых фотоэлементов около 500
мкА/лм (или 200 мкА/лм с указанными фильтрами), кремниевых более 3000 мкА/лм. Световая характеристика полупроводниковых фотоэлементов линейна лишь при сопротивлениях нагрузки малых по сравнению с их внутренним сопротивлением. Максимальная рабочая частота селеновых фотоэлементов составляет 50— 100 Гц.
Фотодиодами называют полупроводниковые фотоэлементы, используемые преимущественно в диодном режиме, т. е. с внешним источником питания. Схемы
26
Метрология оптического излучения
(Разд. 3
Таблица 3.2. Основные параметры фотоэлектрических полупроводниковых приемников излучеиия
Вид прибора Тип прибора Спект- ральная область чувстви- тельности, мкм Световая чувстви* тельность, мА/лм Внутреннее сопротивление в темноте, Ом Максимальная рабочая частота, Гц Площидь рабочей поверхности, ем- Фото-ЭДС, мВ Трмиоион ток при 20СС. мкА Рабочее напряжение, Б
Селеновый фото- ФЭС-3 0,40—0,75 0,45—0,50 103—5-104 50—100 3 300 _ .
элемент ФЭС-10 10
ФЭС-25 25
Серннстосеребря- ФЭСС-2 0,4—!, 4 3,5—8,0 I03—105 50—100 2 60—150 — —
иый фотоэлемент ФЭСС-5 5
ФЭСС-10 10
Фотодиод ФД-7Г 0,4—1,8 22 — 0,025 - Ю 10
ФД-8К 0,4—1,1 4 7,5'* 10 8* 0,02 I 20
ФД-8Г 0,4—1,8 17 1,2-10 7* 0.035 10 5
ФД-9К 0,4—I,1 3,5—7,5 0,2 10 10
ФД-9ЭП1А ОО Т т о 17 2• 10 7* 0,01 10 10
ФД-21КП 0,5—1,1 4 1.10~7* 0.002 1—4 10
