Фотоэлектронный умножитель

его работа основана на внешнем фотоэффекте. ФЭУ классифицируются по спектральному диапазону чувствительности фотокатода (детектируемого света), а также по конструктивному расположению динодов (электродов умножения потока электронов): коробчатый тип, жалюзный тип, канальный тип и др. Диноды, как правило, активируются с целью уменьшения работы выхода. В качестве материала применяются оксиды или карбиды металлов либо покрывают диноды пленками наноразмерной толщины с низкой работой выхода фотоэлектронов, например Cs. Коэффициент вторичной эмиссии ~5-10. Параметры, характеризующие ФЭУ, следующие: высокий коэффициент усиления ~105-107 раз и низкий уровень шума (детектирование в режиме одиночных квантов); темновой ток составляет 10-7 -10-9 А; порог чувствительности равен 10-12 лм/Гц0,5; рабочая полоса частот ~100 МГц; энергия, эквивалентная собственным шумам, ~1-3 кэВ; характерные напряжения питания ~0,5-2кВ; красная граница чувствительности фотокатода ; интегральная чувствительность фотокатода ; спектральная фоточувствительность фотокатода        ;и составляет ~10-100. Здесь Iф — фототок; Ф — световой поток; Fλ — мощность монохроматического излучения; с — скорость света.

Детектор ионизирующих излучений— его работа основана на регистрации и преобразовании потока ионизирующего излучения в ток неравновесных носителей. Из множества типов датчиков отметим твердотельные, реализуемые на полупроводниковых кристаллах (в качестве материала используется кремний, арсенид галлия, алмаз, теллурид кадмия, сульфид кадмия). Преобразование энергии первичной частицы (кванта) в неравновесные электронно-дырочные пары происходит посредством таких механизмов, как: ионизационный механизм торможения, радиационный механизм торможения с вторичным преобразованием энергии кванта в электронно-дырочные пары; внешний и внутренний фотоэффект, Комптон-эффект, рождение электрон-позитронных пар. Вероятность преобразования по тому или иному механизму (сечение процесса) зависит от энергии первичной частицы (кванта). Детекторы ионизирующего излучения также относятся к датчикам-преобразователям, так как преобразуют одну физическую величину в другую.

Все перечисленные датчики-преобразователи могут быть использованы как для целей регистрации первичного излучения, так и для позиционирования пучка, его спектрального разложения (спектроскопия), регистрации и преобразования двумерных, а иногда и объемных изображений.

К наиболее эффективным фотодатчикам для детектирования изображений можно отнести МОП- и МНОП-фотоприемники (металл — оксид — полупроводник и металл — нитрид — оксид — полупроводник) с организацией по схеме приборов с зарядовой связью либо по схеме фотоматрицы с произвольной выборкой сигнала.

Радиотехнические датчики-преобразователи. Изменение при физическом взаимодействии расстояния между обкладкамиСе за время τ (причины этого могут быть разными) ведет к изменению собственных частот автогенератора, и на фоне сигналаUc,выделяемого на емкости Се, возникает ΔUc (рис.3.7). Так как частота генератора и собственная частота контура выбираются существенно бóльшими, чем частота изменения измеряемого сигнала, то находящаяся на выходе детекторная часть схемы зарегистрирует эти изменения. На рис.3.7 представлена упрощенная схема такого радиотехнического датчика. Для понижения порога чувствительности схемы (повышения чувствительности) используются мостовые схемы компенсации шумов автогенератора и некоррелированных тепловых шумов электрических контуров. В этом случае предельные чувствительности, минимальные изменения расстояния между обкладками емкости, связаны с параметрами

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector