Источники и приемники излучения - Ишанин Г.Г.
ISBN 5-7325-0164-9
Скачать (прямая ссылка):
Максимальное отклонение от среднего значения Д#т ^ ДЯт шах ==: ШаХ | R^i Ят. ср 1*
Нестабильность темнового сопротивления (%)
6ЯТ = (Д?Т
шах
/#т. ср) 100.
Параметр А,тах определяет местоположение максимума спектральной чувствительности ПИ, а %' и X" — наименьшую и наибольшую длины волны монохроматического излучения, при которых монохроматическая чувствительность ПИ падает до 0,1 ее максимального значения.
Из эксплуатационных параметров следует отметить наиважнейшие — рабочее напряжение ПИ Ур и максимально допустимую рассеиваемую мощность ПИ Ртгх, при
85
которых обеспечиваются номинальные параметры ПИ при длительной его работе в заданных условиях.
Характеристики приемников излучения. Спектральные характеристики ПИ определяют спектральный диапазон их работы.
Абсолютной спектральной характеристикой чувствительности ПИ Sa6c (X) называют зависимость монохроматической чувствительности S*,, измеренной в абсолютных единицах, от длины волны падающего на ПИ потока излучения.
В большинстве случаев спектральные характеристики ПИ имеют вид плавных кривых с одним максимумом при Ашах. Измерение абсолютной спектральной характеристики на практике трудоемко, так как она изменяется не только от серии к серии ПИ, но и зависит от каждого отдельного ПИ внутри серии.
Между тем относительная спектральная характеристика чувствительности ПИ S (к) — зависимость его монохроматической чувствительности, отнесенной к значению максимальной чувствительности, от длины волны регистрируемого излучения — практически не меняется от ПИ к ПИ одного и того же типа, а зависит от материала чувствительного слоя и приводится в справочниках; 5 (X) = 5абс . Зная из
справочника S (X) и измерив S\m^, можно легко построить Sa6c (к).
Экспериментально относительную спектральную характеристику чувствительности определяют при модулированном и не-модулированном потоках излучения. Конструкция установки должна предусматривать одинаковый оптический ход потока излучения от источника до исследуемого и аттестованного ПИ. В качестве аттестованного ПИ можно использовать неселективный ПИ в необходимой области спектра или селективный с известной спектральной чувствительностью в необходимой области спектра. При снятии S (X) требуется, чтобы ПИ работал на линейном участке энергетической характеристики, поэтому рекомендуемый максимальный поток излучения должен быть
Фтах< Ю3. |/ Д/эффЛ •
Сначала измеряют по аттестованному ПИ распределение спектральной плотности потока излучения по длине волны на выходе монохроматора (меняя длину волны через 50—100 нм, а в области Sx — 10—20 нм) в относительных единицах, затем снимают
шах '
сигнал с исследуемого ПИ. Относительную спектральную характеристику чувствительности исследуемого ПИ определяют по формуле
S (X) = nxmxmJ(rnxn^x),
где п% и тх — показания прибора, регистрирующего сигнал, в цепи исследуемого и аттестованного ПИ; «»,шах и ffUmax — показания прибора, регистрирующего сигнал, в цепи исследуемого и
86
аттестованного ПИ излучения в максимуме показаний исследуемого ПИ.
Если ПИ имеет нелинейную энергетическую характеристику фототока, то относительную спектральную характеристику чувствительности определяют следующим образом: устанавливая последовательно требуемые длины волн, с помощью регулировки режима источника или специального устройства в монохроматоре добиваются неизменного сигнала на выходе исследуемого ПИ, затем это же спектральное распределение измеряют в относительных единицах аттестованным неселективным ПИ. Значение S (Я) вычисляют по формуле
S W = mWm*>
где ГПхтл — минимальное показание прибора в цепи аттестованного приемника.
На основании полученных результатов строят график S (X) =
— / (X), по которому можно определить монохроматическую вольтовую или токовую S/x чувствительности исследуемого ПИ
на длине волны Я по формуле
Svx = S (X) Svx
' ' max*
где Sya, — вольтовая (токовая) чувствительность исследуемого
ПИ в максимуме чувствительности. Ее можно измерить заранее или рассчитать по формуле связи интегральной и спектральной чувствительностей
dVх = Sa6c У (Я) <1Фе = Sa6c У (X) ФЛ (Я) dЯ = Sy,maxS (X) ФЛ (X) da,.
Чтобы получить сигнал от всего потока, необходимо проинтегрировать полученное выражение
ОО
V = Syxmax | 5 (Я) Фе% (Я) dA, = 5у,шахФэфф.
о
Эффективным потоком излучения ФЭфф для данного ПИ источника называют поток, который при чувствительности ПИ, постоянной по всему спектру и равной мак-¦ имальному значению 5улшах. вызвал бы такой же сигнал, какой вызывает весь падающий реальный поток при реальной спектральной чувствительности (относится к параметрам). И нте-
I ральный поток от источника равен
оо
ф= f Ф«*(Я)<Н..
Следовательно, можно определить интегральную вольтовую чувствительность
j S (Я) Фея (Я) dX Sy — “sr" — Syx —------------------ Sy\ x. (3.1)
4 ф ' max оо " "max ' >
о
Отношение интегралов в полученном выражении показывает, какую долю в сложном потоке, падающем на ПИ, составляет эффективный поток ФЭфф для данного ПИ и источника. Это отношение обозначают к и называют коэффициентом использования потока излучения данным ПИ (параметр ПИ), или спектральным КПД ПИ. И'з выражения (3.1) при известных Sv, S (Я) и ФвЛ (X) можно определить Svk = Sy/x.
